工程热力学第四版思考题

思考题

有人说,不可逆过程是无法恢复到初始状态的过程,这种说法对吗?

不对。关键看是否引起外界变化。可逆过程指若系统回到初态,外界同时恢复到初态。可逆过程并不是指系统必须回到初态的过程。

推动功是谁作的?是不是流进(出)系统的工质本身作的?

由于流进(出)系统的工质本身的状态并没有改变,因此推动功不是工质本身作的。所以,推动功只能是由流进(出)系统的工质传递而由工质后面的物质系统作出的,流进时是我们称之为外部功源的系统,例如,风机、水泵等所作,流出时是开口系统内其它工质所作。 流动功可否理解为开口系维持流动所须付出的代价?

焓是工质流入(或流出)开口系时传递入(或传递出)系统的总能量,那么闭口系工质有没有焓值?

闭口系工质可以计算焓值,但闭口系没有工质流进或流出,故能量方程中仅出现热力学能,而不是焓。

1、工质膨胀是否一定对外作功?

做功对象和做功部件

2、定容过程是否一定不作功?

开口系,技术功

3、定温过程是否一定不传热?

相变过程(冰融化,水汽化)

气体被压缩时一定消耗外功(错)

对工质加热,其温度反而降低,这种情况不可能(错)

1. 北方冬天晾在外边的衣服,是否经过液相

2. 有没有500ºC 的水?没有。t>374.16 ℃

4. 一密闭容器内有水的汽液混合物,对其加热,是否一定能变成蒸汽?

5. 汽化有蒸发及沸腾,汽化热与汽化的方式有关吗

6. 液体降压也可沸腾汽化,此时是否需汽化热?

1.在水蒸气的定温过程中,加入的热量等于膨胀功。

2.当压力超过临界压力, 温度低于临界温度。则水处在液态。

3.温度愈高, 饱和水蒸气的熵越大。

4.干饱和蒸汽进行绝热膨胀后,必变为湿饱和蒸汽。

5.在一定的压力下, 从0℃的水加热到200℃的过热蒸汽, 其焓变为 。

6.过热蒸汽的干度大于1。

7.压力和温度一定,则水的状态就确定。

绝热过程的过程功w 和技术功w t 的计算式w =u 1-u 2 ,w t=h 1-h 2是否只限于理想气体? 是否只限于可逆绝热过程? 为什么?

试判断下列各种说法是否正确:

(1)无膨胀(或压缩) 功的过程一定是定容过程;

(2)绝热过程即定熵过程;

(3)多变过程即任意过程。

1. 功可以自发地变为热(),而热不能自发地转变为功()。

2. 自发过程不可逆(),而非自发过程是可逆的()。

3. 不可逆过程是指正过程可以实现而逆过程不能实现的过程()。

4. 可逆过程应是()

A 准静态过程;B 无耗散效应;C 准静态过程加无耗散

2. 热力学第一定律告诉我们,热机效率不可能(),热力学第二定律告诉我们,它也不能(),而只能()。

A 大于1;B 等于1; C 小于1

3. 逆卡诺机的供暖系数ε一定()1,制冷系数ε’一般()1,在相同温度范围内有ε() ε’ 。

A 大于; B 小于;C 等于

第二类永动机不可以制成,是因为

A 、违背了能量的守恒定律;

B 、热量总是从高温物体传递到低温物体;

C 、机械能不能全部转变为热力学能;

D 、热力学能不能全部转化为机械能,同时不引起其他变化;

问:管道内气体流速变化的压力条件和几何条件的关系如何?

1. 在绝热流动中欲使气流增速必须降压(),反过来,流道中有压降一定能使气流增

速();

2. 在定熵流动中欲使气流达到超音速必须采用缩放喷管(),流体流经缩放流道一定

能达到超音速()。

3. 只要喷管进、出口的压力比小于临界压力比,不论使用什么形状的喷管均能达到超

音速();

4. 在定熵流动中,对应任意截面的滞止参数都是相同的()。

5. 一个出口平面为声速的渐缩喷管,若进口状态保持不变,减小出口面积,则出口速

度会发生什么变化?

6. 给定滞止温度和滞止压力的某气体在一个缩放喷管中被加速到Ma =2;而在另一个

喷管中被加速到Ma =3. 关于这两个喷管的喉部压力情况怎样?

7. 压缩比相同、吸热量相同时应该优先采用哪一种内燃机循环?

8. 循环最高压力和最高温度相同时优选采用哪一种内燃机循环?

9. 燃气轮机循环装置中评价燃气轮机和压气机的热力学指标分别是什么?如何定

义?

1.在目前的技术条件下,水蒸气卡诺循环是难以实现的。

2.在目前的技术条件下,即使实现了水蒸气卡诺循环,其热效率也是不高的。

3.热效率随着蒸汽初压的提高而增加,因此,设计时总是选择装置所能承受的最大压力。

4.热效率随着蒸汽初温的提高而增加,因此,设计时总是选择金属材料所能承受的最大温度。

5.从热电循环的经济性角度考虑,应尽可能提高热电循环的能量利用系数。

6.蒸汽动力循环在采用高的初参数和再热、回热等措施以后,热效率距相同温度范围的卡诺循环热效率尚有相当大的距离。主要是因为平均吸热温度比金属容许温度还低得较多。

1. 蒸汽中间再过热的主要作用是什么?是否任何条件下再过热都有好处?为什么?

2. 假如保持给水温度不变,回热抽汽的压力是高些好是低些好(只讨论一级回热)?

3. 循环的热效率ηt 与整个装置的效率是一回事吗?它们有什么区别和联系。

4. 若以饱和状态下的湿饱和蒸汽为工质进行一个卡诺循环,试分析对比具有相同的蒸汽初压及乏汽压力时,卡诺循环和朗肯循环在理论热效率及实际可用性方面何者优越?

5. 蒸汽动力装置中,乏汽在冷凝器中向冷却水放出的热量比装置输出的轴功要大得多。如设想直接利用压缩机把乏汽加压后送回锅炉,这样做岂不是可节省许多燃料而提高装置的热效率了吗?试分析这种想法错在哪里?

思考题

有人说,不可逆过程是无法恢复到初始状态的过程,这种说法对吗?

不对。关键看是否引起外界变化。可逆过程指若系统回到初态,外界同时恢复到初态。可逆过程并不是指系统必须回到初态的过程。

推动功是谁作的?是不是流进(出)系统的工质本身作的?

由于流进(出)系统的工质本身的状态并没有改变,因此推动功不是工质本身作的。所以,推动功只能是由流进(出)系统的工质传递而由工质后面的物质系统作出的,流进时是我们称之为外部功源的系统,例如,风机、水泵等所作,流出时是开口系统内其它工质所作。 流动功可否理解为开口系维持流动所须付出的代价?

焓是工质流入(或流出)开口系时传递入(或传递出)系统的总能量,那么闭口系工质有没有焓值?

闭口系工质可以计算焓值,但闭口系没有工质流进或流出,故能量方程中仅出现热力学能,而不是焓。

1、工质膨胀是否一定对外作功?

做功对象和做功部件

2、定容过程是否一定不作功?

开口系,技术功

3、定温过程是否一定不传热?

相变过程(冰融化,水汽化)

气体被压缩时一定消耗外功(错)

对工质加热,其温度反而降低,这种情况不可能(错)

1. 北方冬天晾在外边的衣服,是否经过液相

2. 有没有500ºC 的水?没有。t>374.16 ℃

4. 一密闭容器内有水的汽液混合物,对其加热,是否一定能变成蒸汽?

5. 汽化有蒸发及沸腾,汽化热与汽化的方式有关吗

6. 液体降压也可沸腾汽化,此时是否需汽化热?

1.在水蒸气的定温过程中,加入的热量等于膨胀功。

2.当压力超过临界压力, 温度低于临界温度。则水处在液态。

3.温度愈高, 饱和水蒸气的熵越大。

4.干饱和蒸汽进行绝热膨胀后,必变为湿饱和蒸汽。

5.在一定的压力下, 从0℃的水加热到200℃的过热蒸汽, 其焓变为 。

6.过热蒸汽的干度大于1。

7.压力和温度一定,则水的状态就确定。

绝热过程的过程功w 和技术功w t 的计算式w =u 1-u 2 ,w t=h 1-h 2是否只限于理想气体? 是否只限于可逆绝热过程? 为什么?

试判断下列各种说法是否正确:

(1)无膨胀(或压缩) 功的过程一定是定容过程;

(2)绝热过程即定熵过程;

(3)多变过程即任意过程。

1. 功可以自发地变为热(),而热不能自发地转变为功()。

2. 自发过程不可逆(),而非自发过程是可逆的()。

3. 不可逆过程是指正过程可以实现而逆过程不能实现的过程()。

4. 可逆过程应是()

A 准静态过程;B 无耗散效应;C 准静态过程加无耗散

2. 热力学第一定律告诉我们,热机效率不可能(),热力学第二定律告诉我们,它也不能(),而只能()。

A 大于1;B 等于1; C 小于1

3. 逆卡诺机的供暖系数ε一定()1,制冷系数ε’一般()1,在相同温度范围内有ε() ε’ 。

A 大于; B 小于;C 等于

第二类永动机不可以制成,是因为

A 、违背了能量的守恒定律;

B 、热量总是从高温物体传递到低温物体;

C 、机械能不能全部转变为热力学能;

D 、热力学能不能全部转化为机械能,同时不引起其他变化;

问:管道内气体流速变化的压力条件和几何条件的关系如何?

1. 在绝热流动中欲使气流增速必须降压(),反过来,流道中有压降一定能使气流增

速();

2. 在定熵流动中欲使气流达到超音速必须采用缩放喷管(),流体流经缩放流道一定

能达到超音速()。

3. 只要喷管进、出口的压力比小于临界压力比,不论使用什么形状的喷管均能达到超

音速();

4. 在定熵流动中,对应任意截面的滞止参数都是相同的()。

5. 一个出口平面为声速的渐缩喷管,若进口状态保持不变,减小出口面积,则出口速

度会发生什么变化?

6. 给定滞止温度和滞止压力的某气体在一个缩放喷管中被加速到Ma =2;而在另一个

喷管中被加速到Ma =3. 关于这两个喷管的喉部压力情况怎样?

7. 压缩比相同、吸热量相同时应该优先采用哪一种内燃机循环?

8. 循环最高压力和最高温度相同时优选采用哪一种内燃机循环?

9. 燃气轮机循环装置中评价燃气轮机和压气机的热力学指标分别是什么?如何定

义?

1.在目前的技术条件下,水蒸气卡诺循环是难以实现的。

2.在目前的技术条件下,即使实现了水蒸气卡诺循环,其热效率也是不高的。

3.热效率随着蒸汽初压的提高而增加,因此,设计时总是选择装置所能承受的最大压力。

4.热效率随着蒸汽初温的提高而增加,因此,设计时总是选择金属材料所能承受的最大温度。

5.从热电循环的经济性角度考虑,应尽可能提高热电循环的能量利用系数。

6.蒸汽动力循环在采用高的初参数和再热、回热等措施以后,热效率距相同温度范围的卡诺循环热效率尚有相当大的距离。主要是因为平均吸热温度比金属容许温度还低得较多。

1. 蒸汽中间再过热的主要作用是什么?是否任何条件下再过热都有好处?为什么?

2. 假如保持给水温度不变,回热抽汽的压力是高些好是低些好(只讨论一级回热)?

3. 循环的热效率ηt 与整个装置的效率是一回事吗?它们有什么区别和联系。

4. 若以饱和状态下的湿饱和蒸汽为工质进行一个卡诺循环,试分析对比具有相同的蒸汽初压及乏汽压力时,卡诺循环和朗肯循环在理论热效率及实际可用性方面何者优越?

5. 蒸汽动力装置中,乏汽在冷凝器中向冷却水放出的热量比装置输出的轴功要大得多。如设想直接利用压缩机把乏汽加压后送回锅炉,这样做岂不是可节省许多燃料而提高装置的热效率了吗?试分析这种想法错在哪里?


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