【正文】 其分子是一些彈性的、不占體積的質(zhì)點，分子間無相互作用力。理想氣體是實際氣體在低壓高溫時的抽象。在其它狀態(tài)下，摩爾體積將發(fā)生變化。cp/cv不是定值，將隨溫度發(fā)生變化。pv=RgT。工質(zhì)的熱力學(xué)能、焓和熵的絕對零點均為絕對零度（0K），但是目前物理學(xué)研究成果表明，即使絕對零度，工質(zhì)的熱力學(xué)能、焓和熵也不準確為零，在絕對零度，物質(zhì)仍有零點能，由海森堡測不準關(guān)系確定。9．氣體熱力性質(zhì)表中的u、h及s0的基準是什么狀態(tài)？標準狀態(tài)10．在圖315所示的T–s圖上任意可逆過程1–2的熱量如何表示？理想氣體1和2狀態(tài)間熱力學(xué)能變化量、焓變化量能否在圖上用面積表示？若1–2經(jīng)過的是不可逆過程又如何？曲線12下的曲邊梯形面積就是任意可逆過程1–2的熱量。T0s12p=0pv1 2U11．理想氣體熵變計算式（339）、（341）、（343）等是由可逆過程導(dǎo)出，這些計算式是否可以用于不可逆過程初、終態(tài)的熵變？為什么？可以。錯在c不是狀態(tài)參數(shù)，與過程有關(guān)。14．氮、氧、氨這樣的工質(zhì)是否和水一樣也有飽和狀態(tài)的概念，也存在臨界狀態(tài)？是的。三相點：k =1，f = 3，故n = 0。三相點和臨界點是蒸汽壓曲線的兩個端點。Du=cvDT是對單相理想氣體而言的。這一推論錯誤在哪里？c=是針對單相工質(zhì)的，不適用于相變過程。使用的方法：分析典型的過程。第二組第一式只適用于定容過程，第二式只適用于定壓過程。4．過程熱量q和過程功w都是過程量，都和過程的途徑有關(guān)。攪拌功dw以機械能形式通過系統(tǒng)邊界，在工質(zhì)內(nèi)部通過流體內(nèi)摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)闊幔瑥亩鴮?dǎo)致溫度和熱力學(xué)能升高。答：(1) 定容過程即無膨脹（或壓縮）功的過程； ——正確。8．參照圖417，試證明：q123185。\ q123=q12+q23= cv(T2–T1)+ cv(T3–T2)+R(T3–T2) = cv(T3–T1)+R(T3–T2)q143= q14+ q43= cv(T4–T1)+R(T4–T1)+cv(T3–T4)= cv(T3–T1)+R(T4–T1)于是 q123–q143= R(T3–T2)–R(T4–T1)=R[(T4–T1)–(T4–T1)]= R(–1)(T4–T1)0所以，q123185。10．理想氣體定溫過程的膨脹功等于技術(shù)功能否推廣到任意氣體？從熱力學(xué)第一定律的第一表達式和第二表達式來看，膨脹功和技術(shù)功分別等于w=q–Du和wt=q–Dh，非理想氣體的Du和Dh不一定等于零，也不可能相等，所以理想氣體定溫過程的膨脹功等于技術(shù)功不能推廣到任意氣體。通過過程的起點劃等壓線（定壓線），過程指向定壓線下側(cè)，系統(tǒng)對外輸出技術(shù)功，wt0；過程指向定壓線上側(cè)，系統(tǒng)接收外來技術(shù)功，wt0。∞p, n=0p, n=0T, n=1T, n=1s, n=ks, n=kv, n→177。15. 實際過程都是不可逆的，那么本章討論的理想可逆過程有什么意義？理想可逆過程是對實際過程的近似和抽象，實際過程過于復(fù)雜不易于分析，通過理想可逆過程的分析以及根據(jù)實際過程進行適當(dāng)修正，可以了解實際過程能量轉(zhuǎn)換變化情況，以及如何向理想可逆過程靠近以提高相應(yīng)的技術(shù)指標。52理想氣體進行定溫膨脹時，可從單一恒溫?zé)嵩次氲臒崃?，將之全部轉(zhuǎn)變?yōu)楣ν廨敵?，是否與熱力學(xué)第二定律的開爾文敘述有矛盾？提示：考慮氣體本身是否有變化。） 一方面壓力降低，體積增大就是變化；另一方面，熱力發(fā)動機要求連續(xù)工作，而定溫過程做不到?！钡恼f法完全錯誤，非自發(fā)過程需付出代價（更強的自發(fā)過程）才能實現(xiàn)，可逆過程則是一種實際上不存在的理想過程，兩者之間沒有什么關(guān)系。凡是最終效果都可以歸結(jié)為使機械能耗散為熱能的過程都是不可逆過程。Q1T1T2T2T1Q2Q2Q12WW0REE圖41 圖42如圖4–1所示，某循環(huán)發(fā)動機E自高溫?zé)嵩碩1吸熱Q1，將其中一部分轉(zhuǎn)化為機械能W0，其余部分Q2=Q1–W0排向低溫?zé)嵩碩2，如果可以違反克勞修斯說法，即熱量Q2可以不花代價地自低溫?zé)嵩磦鞯礁邷責(zé)嵩?，如圖中虛線所示那樣，則總的結(jié)果為高溫?zé)嵩词崮?Q1–Q2)，循環(huán)發(fā)動機產(chǎn)生了相應(yīng)的機械能W0，而低溫?zé)嵩床o變化，相當(dāng)于一臺從單一熱源吸熱而作功的循環(huán)發(fā)動機。（2） 錯。應(yīng)當(dāng)是在同樣的高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩粗g。（第三版58題）不違反。不可逆絕熱過程熵也會增大。不可逆放熱過程，當(dāng)放熱引起的熵減等于不可逆引起的熵增時（亦即當(dāng)放熱量等于不可逆耗散所產(chǎn)生的熱量時），它也可以表現(xiàn)為熵沒有發(fā)生變化。理由如上。（4）工質(zhì)經(jīng)過不可逆循環(huán)。應(yīng)為DS不可逆=DS可逆、Sf，不可逆Sf，可逆、Sg，不可逆Sg，可逆。（4）錯。qab189。也就是，qabqac。512孤立系統(tǒng)中進行了（1）可逆過程；（2）不可逆過程，問孤立系統(tǒng)的總能、總熵、總火用各如何變化？答：（1）孤立系統(tǒng)中進行了可逆過程后，總能、總熵、總火用都不變。（1）成熟的蘋果從樹枝上掉下，通過與大氣、地面的摩擦、碰撞，蘋果的勢能轉(zhuǎn)變?yōu)榄h(huán)境介質(zhì)的熱力學(xué)能， 勢能全部是火用，全部轉(zhuǎn)變?yōu)榛馃o。（5）任一使系統(tǒng)火用增加的過程必然同時發(fā)生一個或多個使火用減少的過程。當(dāng)p→0時，實際氣體成為理想氣體。Z不能當(dāng)作常數(shù)處理。但是第四維里系數(shù)以上的高級維里系數(shù)很難計算，三項以內(nèi)的維里方程已在BWR方程、MH方程中得到了應(yīng)用，故在計算工質(zhì)熱物理性質(zhì)時沒有必要再使用維里方程，而是在研究實際氣體狀態(tài)方程時有所應(yīng)用。（對比參數(shù)是一種無量綱參數(shù)）7. 物質(zhì)除了臨界狀態(tài)、p–v圖上通過臨界點的等溫線在臨界點的一階導(dǎo)數(shù)等于零、兩階導(dǎo)數(shù)等于零等性質(zhì)以外，還有哪些共性？如何在確定實際氣體的狀態(tài)方程時應(yīng)用這些共性？答：8. 自由能和自由焓的物理意義是什么？兩者的變化量在什么條件下會相等？答：H=G + TS，U=F + TS。dg0。內(nèi)部變化不再進行。兩者的變化量在什么條件下會相等？有什么意義呢？dg–df=d(h–Ts)–d(u–Ts)=dh–du=0，對于理想氣體可逆等溫過程，兩者的變化量相等。10. 常用的熱系數(shù)有哪些？是否有共性？答：熱系數(shù)由基本狀態(tài)參數(shù)p、v、T構(gòu)成，可以直接通過實驗確定其數(shù)值。這樣就可以在兩個端態(tài)之間選擇任意一個過程或幾個過程的組合。12. 試導(dǎo)出以T、p及p、v為獨立變量的du方程及以T、v及p、v為獨立變量的dh方程。187。答：孤立系統(tǒng)熵增原理給出了熱力學(xué)平衡的一般判據(jù)，即熵判據(jù)。通道的形狀即幾何條件也對改變氣流速度起重要作用，兩者不可或缺。高空氣溫低，由理想氣體音速a=可知當(dāng)?shù)芈曀俦容^低，一定的飛行速度可以取得較高的馬赫數(shù)，而海平面溫度比高空高幾十K，相應(yīng)聲速較大，同樣的飛行速度所獲得的馬赫數(shù)要小一些。顯而易見，過程結(jié)束時溫度比可逆情況下要高，這兩個溫度對應(yīng)的焓之差就是摩擦損耗的表現(xiàn)。但是由于出口溫度高于可逆情形下的出口溫度，卡諾講，凡是有溫差的地方就有動力，所以這部分焓還具有一定的作功能力，并不是100%作功能力損失（火用損失）。–239。 2 1 239。–239。TiTi,maxTi,min轉(zhuǎn)回曲線等焓線圖7–13 轉(zhuǎn)回曲線(b)縮放噴管，沿截面239。9．圖7–13(b)中定焓線是否是節(jié)流過程線？既然節(jié)流過程不可逆，為何在推導(dǎo)節(jié)流微分效應(yīng)mJ時可利用dh=0？答：不是。該作出的功沒有作出，就產(chǎn)生了作功能力損失。2．既然余隙容積具有不利影響，是否可能完全消除它？答：對于往復(fù)式壓氣機，余隙容積不可能完全消除；對于旋轉(zhuǎn)式壓氣機，則有可能完全消除。4．壓氣機按定溫壓縮時，氣體對外放出熱量，而按絕熱壓縮時，不向外放熱，為什么定溫壓縮反較絕熱壓縮更為經(jīng)濟？答：壓氣機耗功中有意義的部分是技術(shù)功，不考慮宏觀動能和勢能的變化，就是軸上輸入的功（由設(shè)備直接加諸氣體的機械功），而同樣進出口壓力定溫過程消耗的技術(shù)功比絕熱過程少，絕熱過程消耗的技術(shù)功有一部分用于提高氣體溫度。nm表示，這是否即是此不可逆過程作功能力損失？為什么？答：多消耗的功量并不就是損失的做功能力損失。對于不可逆絕熱壓縮過程q = Δu + w，w = ?Δu，而可逆絕熱壓縮過程q = Δu + w，w = q ? Δu所以不可逆過程消耗的功大，數(shù)值為第九章混合加熱循環(huán)的熱效率隨定壓預(yù)脹比ρ的增大而減低，這時因為定容線比定壓線陡，故加大定壓加熱份額造成循環(huán)平均吸熱溫度增大不如循環(huán)平均放熱溫度增大快，故熱效率反而降低。對于一般的內(nèi)燃機來說，工質(zhì)在氣缸內(nèi)壓縮，由于內(nèi)燃機的轉(zhuǎn)速非常高，壓縮過程在極短時間內(nèi)完成，缸內(nèi)又沒有很好的冷卻設(shè)備，所以一般都認為缸內(nèi)進行的是絕熱壓縮。定理二：在溫度同為T1的熱源和同為T2的冷源間工作的一切不可逆循環(huán)，其熱效率必小于可逆循環(huán)。答：這是因為高溫燃氣的溫度過高，燃氣輪機的葉片無法承受這么高的溫度，所以為了保護燃氣輪機要將燃氣降低溫度后再引入裝置工作。定壓加熱理想循環(huán)的循環(huán)增溫比τ高，循環(huán)的最高溫度就越高，但為什么定壓加熱理想循環(huán)的熱效率與循環(huán)增溫比τ無關(guān)而取決于增壓比π？，總結(jié)分析動力循環(huán)的一般方法。對于卡諾循環(huán)來說，又因為卡諾循環(huán)的熱效率為， 所以卡諾循環(huán)和它們的效率相等。在實際中也得到適當(dāng)?shù)膽?yīng)用。答：采用定溫壓縮后，顯然循環(huán)的平均吸熱溫度T1降低，而循環(huán)的平均放熱溫度T2卻沒有變化，因此整個循環(huán)的熱效率反而降低。1燃氣輪機裝置循環(huán)中，壓氣機耗功占燃氣輪機輸出功的很大部分（約60%），為什么廣泛應(yīng)用于飛機、艦船等場合？1加力燃燒渦輪噴氣式發(fā)動機是在噴氣式發(fā)動機尾噴管入口前裝有加力燃燒用的噴油嘴的噴氣發(fā)動機，需要突然提高飛行速度是此噴油嘴噴出燃油，進行加力燃燒，增大推力。因為由圖中可以看出循環(huán)67846的壓縮比小于循環(huán)12341，因此循環(huán)67846的熱效率小于循環(huán)12341，因此理論循環(huán)1236781雖然增大了循環(huán)的做功量，但是效率卻降低了。燃氣分別進入兩臺燃氣輪機，其中燃氣輪機Ⅰ發(fā)出的動力全部供給壓氣機，另一臺燃氣輪機Ⅱ發(fā)出的動力則為輸出的凈功率。、30年代，金屬材料的耐熱性僅為400℃，為使蒸汽初壓提高，用再熱循環(huán)很有必要。答：通過對熱機的效率進行分析后知道，提高蒸汽的過熱溫度和蒸汽的壓力，都能使熱機效率提高。近年來要求使用的蒸汽初壓提高，由于初壓的提高使得乏氣干度迅速降低，引起氣輪機內(nèi)部效率降低，另外還會侵蝕汽輪機葉片縮短汽輪機壽命，所以乏氣干度不宜太低，必須提高乏氣溫度，就要使用再熱循環(huán)。對于混合式回?zé)峒訜崞鳎浩錈崞胶夥匠虨椋篴a+=+卡諾定理當(dāng)中的可逆循環(huán)忽略了循環(huán)當(dāng)中所有的不可逆因素，不存在任何不可逆損失，所以這時熱能向機械能轉(zhuǎn)化只由熱源的條件所決定。乏氣向冷卻水排熱就是這樣一個補充條件，是不可缺少的。但卻可以取消低溫段的抽汽回?zé)?，使抽汽回?zé)嵩O(shè)備得以簡化，而對循環(huán)熱效率也能有所補益。因此對效率提高是沒有好處的。 說明了全部熱量的利用程度，為什么又說它不能完善地衡量循環(huán)的經(jīng)濟性？答：熱量利用系數(shù)說明了全部熱量的利用程度，但是不能完善的衡量循環(huán)的經(jīng)濟性。，冰箱應(yīng)放置在通風(fēng)處，并距墻壁適當(dāng)距離，以及不要把冰箱溫度設(shè)置過低，為什么？在壓縮空氣制冷循環(huán)中，用兩個定壓過程來代替逆向卡諾循環(huán)的兩個定溫過程。答：壓縮空氣制冷循環(huán)不能采用節(jié)流閥來代替膨脹機。因此，為了裝置的簡化及運行的可靠性等實際原因采用節(jié)流閥作絕熱節(jié)流。==231。答：采用回?zé)岷鬀]有提高其理論制冷系數(shù)但能夠提高其實際制冷系數(shù)。，不可逆節(jié)流必然帶來做功能力損失，為什么幾乎所有的壓縮蒸氣制冷裝置都采用節(jié)流閥？5，若壓縮蒸汽制冷循環(huán)按123481而4？若有，是什么？答：各種制冷循環(huán)都有共同點。第十二章 理想氣體混合物及濕空氣，各種組成氣體可以各自互不影響地充滿整個體積，他們的行為可以與它們各自單獨存在時一樣，為什么？答：混合氣體的熱力學(xué)性質(zhì)取決于各組成氣體的熱力學(xué)性質(zhì)及成分，若各組成氣體全部處在理想氣體狀態(tài)，則其混合物也處在理想氣體狀態(tài)，具有理想氣體的一切特性。xB，能否斷定質(zhì)量分數(shù)也是ωAωB？答：否。C的1 MPa、20176。C所需熱量。混合氣體的溫度和壓力是強度參數(shù)，不能由同樣方法確定。當(dāng)進入外界環(huán)境時，外界環(huán)境的溫度很低使得呼出的氣體得到冷卻。因此會覺得干燥。所以絕對濕度不能完全說明濕空氣的吸濕能力，由此而引入了相對濕度的概念。白天溫度比較高，空氣中可容納較多的水汽。b)露是水蒸氣遇到冷的物體凝結(jié)成的水珠。c)霜是近地面空氣中的水蒸氣在物體上的凝華現(xiàn)象。如果溫度在0176。相對濕度是一個比值，不能簡單的地說相對濕度愈大含濕量愈高，他與同溫度下最多能包含的水蒸氣量是相關(guān)的。，溫度可以降到低于冷卻塔的進氣溫度（即環(huán)境大氣溫度）對不對？為什么？答：對。C。C，由濕空氣中水蒸氣狀態(tài)的pv圖和Ts圖知，176。冷卻塔是利用蒸發(fā)冷卻原理，使熱水降溫以獲得工業(yè)用循環(huán)冷卻水的節(jié)水裝置。在電場的作用下,荷電微水粒子向異性電極移動并最終到達異性電極,當(dāng)?shù)竭_電極的荷電微水粒子到一定濃度時, 形成水薄膜直至開始流動,這樣可以用容器或管道回收這些在電極上的水。在進行化學(xué)反應(yīng)的物系中是否受此限制？答：否。如果在完成某含有化學(xué)反應(yīng)的過程后，當(dāng)使過程沿相反方向進行時，能夠使物系和外界完全恢復(fù)到原來狀態(tài)，不留下任何變化，這樣的理想過程是可逆過程。反應(yīng)熱是過程量，與反應(yīng)過程有關(guān)，而熱效應(yīng)是專指定溫反應(yīng)過程中不作有用功時的反應(yīng)熱，是狀態(tài)量。通常，在涉及化學(xué)反應(yīng)的過程中，規(guī)定、為標準狀態(tài)，這一狀態(tài)下的熱效應(yīng)稱標準熱效應(yīng)。所以只有一個熱