王修彥版課后簡答題答案.pdf

第一章1.什么是熱力系統(tǒng)？閉口系統(tǒng)與開口系統(tǒng)的區(qū)別在哪里？人為的分割開來作為熱力學(xué)研究的對象稱為熱力系統(tǒng)。閉口系統(tǒng)：與外界無物質(zhì)的交換開口系統(tǒng)：與外界有物質(zhì)的交換2.表壓力(或真空度)與絕對壓力有何區(qū)別與聯(lián)系？為什么表壓力或真空度不能作為狀態(tài)參數(shù)？ )( )( bvbbeb PPPPPPPPPP ；因為表壓力或真空度與當?shù)卮髿鈮河嘘P(guān)，因此不能作為狀態(tài)參數(shù)。3.狀態(tài)參數(shù)有哪些特性？4.平衡和穩(wěn)定有什么區(qū)別？平衡和均勻有什么區(qū)別？ “平衡狀態(tài)”與“穩(wěn)定狀態(tài)”的概念均指系統(tǒng)的狀態(tài)不隨時間而變化，這是它們的共同點；但平衡狀態(tài)要求的是在沒有外界作用下保持不變；而平衡狀態(tài)則一般指在外界作用下保持不變，這是它們的區(qū)別所在。均勻則是指熱力系統(tǒng)所處空間各處的宏觀性質(zhì)相同。5.工質(zhì)經(jīng)歷一不可逆過程后，能否恢復(fù)至初態(tài)？能，但是不可逆過程中與工質(zhì)發(fā)生相互作用的外界不可能恢復(fù)到初態(tài)。6.使系統(tǒng)實現(xiàn)可逆過程的條件是什么？無耗散的準靜態(tài)過程7.實際上可逆過程是不存在的，那么為什么還要研究可逆過程呢？首先，可逆過程使問題簡化，便于抓住主要矛盾其次，提供了一個標桿，雖然不能達到，但是提供了一個奮斗目標最后，對理想可逆過程進行修正即可得到實際結(jié)果。8.為什么說s的正負可以表示吸熱還是放熱？溫度的變化T不可以嗎？qs T ，因此熵的變化可以吸熱還是放熱。溫度的變化與過程吸熱還是放熱無必然聯(lián)系。9.氣體膨脹一定對外做功嗎？不一定。自由膨脹。10.“工質(zhì)吸熱溫度升高，放熱溫度降低”這種說法對嗎？不對，同第八題。11.經(jīng)過一個不可逆循環(huán)后，工質(zhì)又恢復(fù)到起點狀態(tài)，那么它的不可逆性表現(xiàn)在什么地方？系統(tǒng)完成一個循環(huán)后接著又完成其逆向循環(huán)時，無論循環(huán)可逆與否，系統(tǒng)的狀態(tài)都不會有什么變化。根據(jù)可逆的概念，當系統(tǒng)完成可逆過程（包括循環(huán)）后接著又完成其逆向過程時，與之發(fā)生相互作用的外界也應(yīng)一一回復(fù)到原來的狀態(tài)，不遺留下任何變化；若循環(huán)中存在著不可逆因素，系統(tǒng)完成的是不可逆循環(huán)時，雖然系統(tǒng)回復(fù)到原來狀態(tài)，但在外界一定會遺留下某種永遠無法復(fù)原的變化。 （注意：系統(tǒng)完成任何一個循環(huán)后都恢復(fù)到原來的狀態(tài)，但并沒有完成其“逆過程”，因此不存在其外界是否“也恢復(fù)到原來狀態(tài)”的問題。一般說來，系統(tǒng)進行任何一種循環(huán)后都必然會在外界產(chǎn)生某種效應(yīng)，如熱變功，制冷等，從而使外界有了變化。）12.“高溫物體所含熱量多，低溫物體所含熱量少”這種說法對嗎？ 不對，熱量Q是過程量，而不是狀態(tài)參數(shù)。因此無法進行比較。第二章1.制冷系數(shù)或供熱系數(shù)均可大于1，這是否違反熱力學(xué)第一定律？不違反，由供熱系數(shù)與制冷系數(shù)的表達式： 11 221 2QQ Qc QQ Q 只要Q 2>W那么制冷系數(shù)與供熱系數(shù)就會大于一，而這完全是可以的。因此不違反熱力學(xué)第一定律。2.某絕熱的靜止氣缸內(nèi)有無摩擦不可壓縮流體。試問：（1）汽缸中的活塞能否對流體做功？不能（2）流體的壓力可以改變嗎？可以（3）假定氣體壓力從0.2MPa提高到4MPa,那么流體的熱力學(xué)能和焓值有無變化？熱力學(xué)能不變，因為熱力學(xué)能與溫度和比體積有關(guān)。焓值上升，因為焓值不僅與溫度和比體積有關(guān)，還有壓力有關(guān) 3.微分形式的熱力學(xué)第一定律解析式和焓的定義式q ( )du pdvdh du d pv 兩者形式十分相像，為什么q是過程量，h卻是狀態(tài)量。因為 21 pdv 是與過程有關(guān)的，所以q是過程量，而 2 2 1 1( )pv p v p v ，則是兩個狀態(tài)量的差值，因此焓是狀態(tài)參數(shù)。4.略。5.汽車配有發(fā)電機，有人認為可以讓汽車邊行駛邊發(fā)電，發(fā)出的電帶動汽車，汽車就不用消 耗燃料。這種說法對嗎？不對，違反了熱力學(xué)第一定律。汽車行駛勢必損耗外功。6.略7.有人認為，既然冰箱可以制冷，那么在夏天使門窗緊閉而把冰箱門打開，就可以使屋內(nèi)溫度降低，這種說法對嗎？不對，去屋內(nèi)空氣作為熱力系統(tǒng)，那么空氣的平均溫度必與環(huán)境溫度相同，關(guān)閉門窗后，由于冰箱本身還要散熱。溫度不僅不會降低而且會上升。 第三章1.理想氣體的熱力學(xué)能和焓是溫度的單值函數(shù)，理想氣體的熵也是溫度的單值函數(shù)嗎？不是， evq u pdvds T T ，因此由該式易知熵不是溫度的單值函數(shù)。2.氣體的比熱容cp,cv，究竟是過程量還是狀態(tài)量？過程量，熱容dqc T ，因q是過程量，所以熱容也是過程量，3.理想氣體經(jīng)絕熱經(jīng)絕熱節(jié)流后，其溫度、壓力、比體積、熱力過程、焓、熵分別如何變化？由于焓值不變，理想氣體焓值是溫度的單值函數(shù)，因此溫度不變。 壓力降低比體積增大（由理想氣體狀態(tài)方程式可得）熱力學(xué)能不變，因為熱力學(xué)能也是溫度的單值函數(shù)。熵增大，可由熵的方程式判斷。4.理想氣體熵變化s公式有三個，他們都是從可逆過程推導(dǎo)出來的，這些公式在不可逆過程也可以用嗎？可以，因為熵是狀態(tài)參數(shù)，只要過程起點和終點的狀態(tài)確定，那么熵變也就是確定的！5.熱力學(xué)第一定律可以寫成 wuq 21 Pdvuq兩式有何不同？第一個公式為熱力學(xué)第一定律的最普遍表達，原則上適用于不作宏觀運動的一切系統(tǒng)的 所有過程；第二個表達式中由于將過程功表達成21 dvP ，這只是對簡單可壓縮物質(zhì)的可逆過程才正確，因此該公式僅適用于簡單可壓縮物質(zhì)的可逆過程。將熱力學(xué)能表達為cT,則將適用范圍進一步縮小到理想氣體。6.理想氣體的cp，和cv，之差及cp與cv的比值是否在任何溫度下都是一個常數(shù)？Cp-Cv=Rg，因為物質(zhì)確定，那么Rg也就確定，因此之差為定值。注意，二者之比只是在溫度的變化范圍不大，或?qū)τ嬎阋蟛皇志_時可把氣體的比熱容看成與溫度無關(guān)的常數(shù)。7.理想氣體的熱力學(xué)能和焓為零的起點是他的溫度值還是壓力和溫度一起來確定的？對于理想氣體的熱力學(xué)能和焓值是溫度的單值函數(shù)，與壓力無關(guān)，因此是一溫度確定起點。8.理想氣體混合物的熱力學(xué)能是否是溫度的單值函數(shù)？是否仍遵守邁耶公式。遵守9.為什么冬天我們要給房間供暖？甲說：為了使房間溫暖。乙說：為了輸入缺少的熱力學(xué)能。 熱力學(xué)能是溫度的單值函數(shù)，因此可以認為二者的回答的意義其實是相同的。10.一般說來，T-s圖是表示熱量的，想辦法在T-S圖上表示出理想氣體從某一狀態(tài)經(jīng)過一系列過程達到終態(tài)的氣體的熱力學(xué)能和焓值的變化。在T-S圖上。在以初終狀態(tài)的溫度之差為限，做一條定壓線，下面陰影部分面積即為焓值的變化。 做一條定容線，下面陰影部分面積即為熱力學(xué)能的變化。 第四章1.“理想氣體在絕熱過程中的技術(shù)工，無論可逆與否均可由 1 2( )1t kw Rg T Tk 表示嗎？對，因為在絕熱過程中 1 2 1 2t pw h h h c T T 與過程無關(guān)。2.試根據(jù)p-v圖上四種基本熱力過程曲線的位置，畫出自點1出發(fā)的曲線。指出其變化范圍。1)熱力學(xué)增大級熱力學(xué)減小的過程。畫出等溫線，判斷即可。 2)吸熱過程及放熱過程畫出等熵線判斷即可。3.如圖所示Ts圖上理想氣體任意可逆過程12的熱量如何表示？熱力學(xué)能變化量、焓變化量如何表示？若過程12是不可逆的，上述各量是否相同？(請寫出簡明的作圖方法。)對可逆過程，熱量為面積1-m-k-2-1，熱力學(xué)能變化量為面積1-m-n-2v-1，焓變化量為1-m-g-2p-1。對不可逆過程，熱量無法表示，熱力學(xué)能和焓變化量相同 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。5.如果由于應(yīng)用氣缸冷卻水套以及其他冷卻方法，氣體在壓氣機氣缸中已經(jīng)能夠按定溫過程進行壓縮，這時是否還需要采用分級壓縮？為什么？答：還需要分級壓縮。是為了減小余隙容積的影響。但不需要中間冷卻。 第五章1.制冷系數(shù)或供熱系數(shù)均可大于1，是否違反熱力學(xué)第一定律？不違反2.根據(jù)熱力學(xué)第一定律，q=u+w，以及理想氣體熱力學(xué)能是溫度的單值函數(shù)，那么發(fā)生一個等溫過程后q=w這表明加入的熱量完全變?yōu)楣?，是否違反熱力學(xué)第二定律？不違反，扥問吸熱過程，雖然熱量完全變?yōu)榱斯Γ菤怏w發(fā)生了膨脹，壓力降低，也即氣體的狀態(tài)發(fā)生了變化。3.某一工質(zhì)在相同的初態(tài)1和終態(tài)2之間分別經(jīng)歷2個熱力過程，一為可逆過程，二為不可逆過程，試比較這兩個過程中相應(yīng)外界熵的變化量哪一個大？一樣大，因為初中狀態(tài)確定，熵是狀態(tài)參數(shù)。4.孤立系統(tǒng)熵增原理是否可以表述為“過程進行的結(jié)果是系統(tǒng)內(nèi)各部分的熵都增大？不可以，熱力系統(tǒng)是一個整體，整體熵增表示系統(tǒng)內(nèi)各部分熵變之和是正值，而不表示每 一部分都增大。5.閉口系進行一個放熱過程其熵是否一定減??？為什么？閉口系統(tǒng)內(nèi)進行一個放熱過程，其做工能力是否一定降低?為什么？不對，熵變?yōu)殪亓骱挽禺a(chǎn)之和。熵產(chǎn)必定大于零，閉口系發(fā)生一個放熱過程，雖然熵流小于零，但是熵產(chǎn)是大于零的，二者之和的符號并不確定。不一定。6.平均吸熱溫度和平均放熱溫度的計算可以在不可逆循循環(huán)中進行嗎？不可以，因為q T s 只適應(yīng)于可逆過程。7.正想循環(huán)熱效率的兩個計算式為1 21t q qq 1 21t T TT 這兩個公式有何區(qū)別？各適用什么場合？不完全相同。前者是循環(huán)熱效率的普遍表達，適用于任何循環(huán)；后者是卡諾循環(huán)熱效率的表達，僅適用于卡諾循環(huán)，或同樣工作于溫度為T1的高溫?zé)嵩春蜏囟葹門2的低溫?zé)嵩撮g的一切可逆循環(huán)。8.下列說法是否正確，為什么？1)熵增大的過程必為不可逆過程不對，吸熱可逆過程熵也增大2)熵增大的過程必為吸熱過程不對，絕熱過程中，熵產(chǎn)大于零3)不可逆過程的熵變s無法計算不對，熵是狀態(tài)參數(shù)。4）系統(tǒng)的熵只能增大不能減小 不對，這只是對孤立系統(tǒng)而言。放熱過程的熵就很有可能減小。 5)若從某一初態(tài)經(jīng)不可逆與可逆兩條途徑到達同一終態(tài)，則不可逆途徑的熵變s大于可逆的熵變。不對，狀態(tài)參數(shù)。6）工質(zhì)經(jīng)不可逆循環(huán)，熵變大于零。對7)工質(zhì)經(jīng)過不可逆循環(huán)由于 0QT 所以 0dS 。不對，循環(huán)的熵變?yōu)?.8）可逆絕熱過程為等熵過程，等熵過程就是可逆絕熱過程。不對，只要保持熵流與熵產(chǎn)之和為0即可。下述說法是否有錯誤： 熵增大的過程必為不可逆過程； 使系統(tǒng)熵增大的過程必為不可逆過程； 熵產(chǎn)Sg > 0的過程必為不可逆過程； 不可逆過程的熵變S無法計算； 如果從同一初始態(tài)到同一終態(tài)有兩條途徑，一為可逆，另一為不可逆，則 可逆不可逆 SS 、 f,f, 可逆不可逆 SS 、 g,g, 可逆不可逆 SS ； 不可逆絕熱膨脹的終態(tài)熵大于初態(tài)熵，S2>S1，不可逆絕熱壓縮的終態(tài)熵小于初態(tài)熵S2<S1； 工質(zhì)經(jīng)過不可逆循環(huán)有 0ds ； 0dr Tq 。答：說法不正確。系統(tǒng)的熵變來源于熵產(chǎn)和熱熵流兩個部分，其中熵產(chǎn)必定是正值（含零），熱熵流則可為正值，亦可為負值。當系統(tǒng)吸熱時熱熵流為正值，即便是可逆過程（熵產(chǎn)為零）系統(tǒng)的熵也增大；此說法與是一樣的。如果所說的“系統(tǒng)”指的是孤立系統(tǒng)則說法是正確的。不過實在不應(yīng)該這樣含糊“系統(tǒng)”這一概念！ 根據(jù)熵產(chǎn)原理，這一說法是正確的。此說法完全錯誤。熵是狀態(tài)參數(shù)，只要過程的初、終狀態(tài)確定了，系統(tǒng)的熵變就完全確定，與過程無關(guān)。因此，不可逆過程熵變的計算方法之一便是借助同樣初、終狀態(tài)的可逆過程來進行計算。至于利用熵的一般關(guān)系式進行熵變計算，它們根本就與過程無關(guān)。 根據(jù)熵為狀態(tài)參數(shù)知，兩種過程的端點狀態(tài)相同時應(yīng)有相同的熵變，認為 可逆不可逆 SS 是錯誤的；不可逆過程將有熵產(chǎn)生，而可逆過程則不會產(chǎn)生熵，因此說 g,g, 可逆不可逆 SS 是正確的；熵是狀態(tài)參數(shù)，過程端點狀態(tài)相同時應(yīng)有相同熵變，由系統(tǒng)熵方程 gf SSS ，過程可逆時 可逆f,SS ；不可逆時 不可逆不可逆 g,f, SSS ，式中 0g, 不可逆S ，可見應(yīng)有 f,f, 不可逆可逆 SS ，而不是 f,f, 可逆不可逆 SS 。此說法不對。根據(jù)熵產(chǎn)原理，系統(tǒng)經(jīng)歷不可逆絕熱過程后，無論是膨脹或受壓縮，其熵都將增大。由熵為狀態(tài)參數(shù)知，工質(zhì)經(jīng)過循環(huán)過程后其熵應(yīng)不變，所以認為 0ds 是不正確的；根 據(jù)克勞修斯不等式知， 0dr Tq 是正確的。熱力學(xué)第二定律能否表達為：“機械能可以全部變?yōu)闊崮?，而熱能不可能全部變?yōu)闄C械能?！边@種說法有什么不妥當？答：熱能不是不可能全部變成機械能，如定溫過程就可以。但想要連續(xù)地將熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能則是不可能的。9.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。答：理想氣體進行定溫膨脹時，壓力不斷降低，體積越來越大。當壓力低到外界壓力時，就不能再繼續(xù)降低了，過程也就停止了。熱力學(xué)第二定律的開爾文敘述的內(nèi)容是：不可能制 造出從單一熱源吸熱，使之全部轉(zhuǎn)化為功而不留下其他任何變化的熱力發(fā)動機（第二類永動機是不可能制造成功的。） 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。所以，這個過程與熱力學(xué)第二定律無矛盾。10.自發(fā)過程是不可逆過程，非自發(fā)過程必為可逆過程，這一說法是否正確？答：錯?！胺亲园l(fā)過程必為可逆過程。”的說法完全錯誤，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。11.請給“不可逆過程”一個恰當?shù)亩x。請歸納熱力過程中有哪幾種不可逆因素？答：各種不可逆因素總可以表示為將機械能耗散為熱能，例如溫差傳熱，卡諾說：凡是有溫度差的地方都可以產(chǎn)生動力。因此，溫差傳熱使得本可以作出的功沒有作出，這就相當于將 機械能耗散為熱能。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。熱力過程中的不可逆因素有功熱轉(zhuǎn)換、有限溫差傳熱、自由膨脹、混合過程、電阻等等。試證明熱力學(xué)第二定律的各種說法的等效性：若克勞修斯說法不成立，則開爾文說法也不成立。12.熱力學(xué)第二定律的各種說法都是等效的，可以證明它們之間的等效性。Q1T1T 2 T2T1Q2 Q2Q1 Q Q2WW0 REE圖4-1 圖4-2如圖41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=Q1W0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?(Q1Q2)，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，相當于一臺從單一熱源吸熱而作功的循環(huán)發(fā)動機。所以，違反克勞修斯說法必然違反開爾文說法，類似地，違反開爾文說法也必然違反克勞修斯說法，兩種說法完全等價（圖4-2）。第七章1.壓力升高后，飽和水的比體積和干飽和蒸汽的比體積將如何變化？飽和水比體積增大 干飽和蒸汽比體積降低2.有沒有400的水？ 沒有，超過臨界點之后，水處于超臨界狀態(tài)。3.不經(jīng)過冷凝，如何使水蒸氣液化？提高壓力即可。4.dh=cpdT,把水蒸氣的等壓汽化過程中溫度的變化為0，因此比焓的變化dh=0,這一結(jié)論是否正確？不對，因為水蒸氣不是理想氣體，上述公式不適用。5.知道了濕飽和水蒸氣的溫度和壓力能確定水蒸氣的狀態(tài)嗎？不能，濕飽和蒸汽區(qū)的等溫線即為等壓線，因為無法確定，還需要知道干度。6.水的汽化熱隨壓力如何變化，干飽和蒸汽的比焓隨壓力如何變化？由水的蒸汽曲線可知隨著壓力的升高，汽化熱降低。 焓值增大。7.過熱水蒸氣經(jīng)絕熱節(jié)流，其比焓、比熵、溫度如何變化？比焓不變，比熵增大，溫度降低。8.一個裝有透明觀察孔的剛性氣瓶，內(nèi)儲有壓力P，溫度為130的水蒸氣，如果不用壓力 表只用溫度計，試問用什么放大可以確定P的大小降低溫度，用溫度計進行測量，當觀察到有液滴析出時，則達到該壓力下的干飽和蒸汽，查表即可得到壓力。9.細繩上掛一重物可以觀測：細繩穿冰而過，冰又恢復(fù)如初。這稱為復(fù)冰現(xiàn)象，解釋？由于冰由于壓力增大而導(dǎo)致熔點降低，因此冰融化成水。細線穿過之后，壓力恢復(fù)如初，熔點升高，因此水又凝結(jié)成冰。 第八章8-1為什么影響人體感覺和物體受潮的因索主要是濕空氣的相對濕度而不是絕對濕度？ 從定義的角度我們可以看出，絕對濕度僅僅表示空氣中含水量的對少，而相對濕度則表示空氣的吸水能力是多少，吸水能力越強，空氣越干燥，而吸水能力越弱，空氣越濕潤，因此我們說空氣是否潮濕均指的是空氣的相對濕度而不是絕對濕度。 8-2為什么在冷卻塔中能將水的溫度降低到比大氣溫度還低的程度？這是否違反熱力學(xué)第兒定律？冷卻水塔中能把熱水冷卻到比大氣溫度還低,但這并不違背熱力學(xué)第二定律.冷卻塔,冷卻的方式主要部分熱水蒸氣帶走熱水中的能量,這種冷卻方式很容易使熱水冷卻到低于空氣的干球溫度.1當水溫高于空氣溫度時能量由熱水傳向空氣.2水溫低于空氣時,熱量雖然由空氣傳向水,但水分的蒸發(fā)將更多的能量帶給空氣,使水溫繼續(xù)降低.一直到空氣達到飽和,與水處于平衡. 8-3在寒冷的陰天，雖然氣溫尚未到達0，但晾在室外的濕衣服會結(jié)冰，這是什么原因？濕衣服放在外面,對于室外來講衣服向外釋放熱量.由于風(fēng)的做用,衣服的溫度很快等于室外溫度.但是,水的蒸發(fā)不會因為等于室外溫度就停止,這樣溫度會在下降,直到結(jié)冰.水這種物質(zhì)升華線和蒸發(fā)線交于0度.在這樣的情況下由蒸發(fā)變?yōu)樯A,還會降低衣服的溫度.8-4在相同的壓力及溫度下濕空氣與干空氣的密度何者為大？ 8-5在同一地區(qū)，陰雨天的大氣壓力為什么比晴朗天氣的大氣壓力低？8-6夏天對室內(nèi)空氣進行處理，是否可簡單地只將室內(nèi)空氣溫度降低即可？ 8-7當濕空氣的溫度低于或超過其壓力所對應(yīng)的飽和溫度時相對濕度的定義式有何相同和不同之處？8-8要決定濕空氣的狀態(tài)必須知道幾個獨立的狀態(tài)參數(shù)，為什么?如果要確定濕空氣的狀態(tài)點，只要知道四組獨立參數(shù)中任意二組，即可找到二條不同的線，在焓濕圖上必定相交一點，則該點就是要確定的點。8-9濕空氣和濕蒸汽、飽和濕空氣和飽和蒸汽它們有什么區(qū)別? 飽和蒸汽是水蒸汽的一種狀態(tài)，在一定壓力下水和水蒸汽間的蒸發(fā)和凝結(jié)達到一種穩(wěn)定平衡狀態(tài)，這時候的水蒸汽就是飽和蒸汽。濕空氣是干空氣和水蒸氣的混合物飽和濕空氣是指在一定的壓力和溫度下空氣中所含水蒸汽量達到最大，一般就是相對濕度為100%8-10為什么浴室在夏天不像冬天那樣霧氣騰騰?所謂霧氣就是飄浮在空氣中的小水珠.由于溫度較高和通風(fēng)情況較好，夏天浴室里的相對濕度比冬天的低，因而吸濕能力比冬天的強，不易形成霧狀小水珠，所以不像冬天那樣霧氣騰騰.8-11使?jié)窨諝饫鋮s到露點溫度以下可以達到去濕目的將濕空氣壓縮(溫度不變) 能否達到去濕的目的？從焓濕圖可見，濕空氣定溫壓縮過程指向圖的左下方，此時濕空氣的含濕量、相對濕度和水蒸氣的分壓力都降低，故而可以達到去濕目的8-12為什么說在冬季寒冷季節(jié)房間外墻內(nèi)表面溫度必須高于室內(nèi)空氣的露點溫度? 8-13我國北方水資源缺乏，電廠冷卻用循環(huán)水需經(jīng)過冷卻塔冷卻后形成閉式供 水系統(tǒng)，為什么濕式冷卻比干式冷卻的效果好？8-14為什么火電廠只利用燃料的低位發(fā)熱量(煙氣中的 OH2 以蒸汽形式排出，不是以液態(tài)形式排出，沒有利用由蒸汽凝結(jié)為液體而釋放的汽化熱，故稱為低位發(fā)熱量)?8-15對于未飽和濕空氣試比較干球溫度、濕球溫度、露點溫度三者的大小。對 于飽和濕空氣，三者的關(guān)系又如何？答：對于未飽和空氣，干球溫度數(shù)值較大。對于飽和空氣三者的大小相等8-16某電廠采用圖8-18所示的兩級壓縮、級間冷卻方式獲得高壓空氣來驅(qū)動氣動設(shè)備。已知低壓氣缸入口空氣是未飽和濕空氣，但是低壓氣缸的排氣經(jīng)過級間冷卻器后，卻有液態(tài)水析出需要加以去除，否則會影響下一級的壓縮或者影響氣動機構(gòu)的執(zhí)行情況。試分析經(jīng)級間冷卻器后為什么會有液態(tài)水析出？第九章 1.什么是滯止參數(shù)？在給定的定熵流動中。各截面上的滯止參數(shù)是否相同？滯止參數(shù)： 氣流在某一斷面的流速設(shè)想以無摩擦的絕熱過程降低為零時該斷面上的其他參數(shù)所達到的數(shù)值。相同的，有能量守恒即可確定。2.圖9-13所示的管段什么時候適合做噴管，什么時候適合做擴壓管？1.當馬赫數(shù)小于1時做噴管；當馬赫數(shù)大于1做擴壓管。2.當馬赫數(shù)大于1時做噴管；馬赫數(shù)小于1時做擴壓管。3.由亞聲速提高流速至超聲速，作為噴管。由超聲速降低流速至亞聲速，作為擴壓管。3.促使流動改變的條件有力學(xué)條件和幾何條件之分，兩個條件之間的關(guān)系怎么樣？改變氣流速度起主要作用的是氣流本身的狀態(tài)變化，即力學(xué)條件。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。但在某些特殊的、局部的場合，矛盾的主次雙方發(fā)生轉(zhuǎn)化，通道的形狀可能成為主要作用方面。 4.當有摩擦損耗時，噴管的流出速度同樣可用cf2= 202 hh 來計算，似乎與無摩擦損耗時相同，那么，摩擦損耗表現(xiàn)在哪里呢？答：如下側(cè)溫熵圖，兩條斜線是等壓線，垂直線是可逆絕熱膨脹過程。有摩擦?xí)r，過程為不可逆，如虛線所表示。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)。 5.圖中定焓線是否是節(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)J時可利用dh=0？答：不是。節(jié)流過程的起迄點落在等焓線上，但過程不沿著定焓線進行。節(jié)流微分效應(yīng)J表達的是節(jié)流過程中溫度壓力的關(guān)系，溫度、壓力均為狀態(tài)參數(shù)，其變化與路徑無關(guān)，所以可以利用等焓線分析推導(dǎo)。TiT i,maxTi,min 轉(zhuǎn)回曲線 等焓線10既然絕熱節(jié)流前后焓值不變，為什么作功能力有損失？答：絕熱節(jié)流后氣體的壓力降低，可逆絕熱膨脹過程焓降所能作出的功沒有作出，導(dǎo)致節(jié)流后焓仍然等于節(jié)流前。該作出的功沒有作出，就產(chǎn)生了作功能力損失。11.在高空飛行可達到高超音速的飛機在海平面上是否能達到相同的高馬赫數(shù)？ 答：不能。高空氣溫低，由理想氣體音速a= kRTkpv 可知當?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。此外，高空空氣比海平面稀薄得多，飛行阻力也小得多，所以飛行速度上也會有差異。 第十章1.壓縮蒸汽制冷循環(huán)與壓縮空氣制冷循環(huán)有什么優(yōu)點？為什么有時還會采用壓縮空氣制冷循環(huán)？優(yōu)點（1）等壓放熱和等壓吸熱同時為等溫過程，接近于卡諾循環(huán)，效率高。（2）蒸汽的汽化熱較大，單位質(zhì)量工質(zhì)產(chǎn)生制冷量較大。達到同樣的制冷量可采用較小的設(shè)備。2.壓縮空氣制冷循環(huán)能否用節(jié)流閥代替膨脹機，達到降溫的目的？不能，因為空氣是理想氣體，節(jié)流之后溫度不變，壓力雖然下降，這樣循環(huán)無法完成。3.對逆向卡諾循環(huán)而言，冷、熱源溫差越大，制冷系數(shù)或供熱系數(shù)怎么變換？減小4.如何理解壓縮空氣制冷循環(huán)采用回?zé)嶂蟛荒茉龃罄硐胫评湎禂?shù)卻可以增大實際制冷系數(shù)? 因為采用回?zé)崛缓?，工質(zhì)壓縮比減小，使壓縮過程與膨脹過程的不可逆損失減小，從而提高實際制冷系數(shù)。6.題目略因為3點溫度是環(huán)境溫度，而3到5過程必須放熱才能實現(xiàn)。而要放熱使溫度低于環(huán)境溫度必須要有低于環(huán)境溫度的冷源才行，而這是不可能的。人為制造的話就會導(dǎo)致入不敷出。第十一章1.在相同溫限之間卡諾循環(huán)的熱效率最高，為什么蒸汽動力循環(huán)不采用卡諾循環(huán)呢？（1）汽輪機排汽濕度太大，損害汽輪機的末級葉片，影像設(shè)備的安全運行。（2）壓縮過程需要將濕空氣壓縮成飽和水，難度太大。（3）循環(huán)在濕蒸汽區(qū)進行，吸熱溫度較低，循環(huán)熱效率較低。2.實現(xiàn)郎肯循環(huán)需要那幾個主要設(shè)備？畫出郎肯循環(huán)的示意圖 鍋爐、凝汽器、水泵、汽輪機圖略3.中間再熱的作用是什么？如何選擇再熱壓力才能使熱效率提高？中間再熱的目的不在于提高循環(huán)熱效率，而在于提乏汽的干度，因為當單純的提高壓力會導(dǎo)致乏汽干度下降。當中間再熱壓力為初壓的20%30%時可以提高循環(huán)熱效率。4.為什么要發(fā)展高參數(shù)機組？高參數(shù)的火電機組代表著高效率、更節(jié)能、同等條件下的火電機組出力更大，發(fā)電成本更低。所以發(fā)展高參數(shù)火電機組是熱電的大勢所趨。5.蒸汽動力循環(huán)熱效率不高的原因在于凝汽器對環(huán)境放出大量的熱能。因此取消凝汽器而直接將蒸汽送鍋爐加熱，不就可以大幅度的提高效率了么？首先，取消凝汽器違反了熱力學(xué)第二定律，從單一熱源吸熱源源不斷的做功。其次，由于蒸汽的體積很大，增大了設(shè)備的體積，耗材量太大。 6.回?zé)崾鞘裁匆馑?？為什么會熱能提高循環(huán)熱效率？回?zé)幔簩⒃谄啓C內(nèi)做過功的蒸汽抽出，去加熱鍋爐的給水。采用回?zé)岷?，鍋爐的給水溫度提高，從而提高了平均吸熱溫度。7.能否在汽輪機中將蒸汽逐級抽出用于回?zé)徇@樣就可以取消凝汽器，從而提高循環(huán)熱效率？不行，違反了熱力學(xué)第二定律。