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答：根据热力学一般关系式和状态方程式以及补充数据，可以利用已知性质推出未知性质，并求出能量转换关系。例如，当计算单位质量气体由参考状态p0、T0变到某一其它状态p、T后焓的变化时，可利用dH方以dH为全微分，
T0= const.
p 程式，即式（5-45）。由于焓是一种状态参数，所
b(p, T0) p= const. A(p, T) 因而dH的线积分只是端态的函数，与路径无关。
T= const.
这样就可以在两个种简单的组合示于 对于图(5-)中
端态之间选择任意一个过程或几个过程的组合。两图(5-)中。
p0= const.
0(p0, T0) a(p0, T)
T 图5-
由线0aA所描述的过程组合，将式(5-45)先在等压
p0下由T0积分到T，随后在等温T下由p0积分到p，其结果为：
?T?ha?h0???cpdT?
???T0?p0??p????v???h?ha????v?T???dp? p0??T?p????????T将上两式相加，就可得到：
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?T?p????v???h?h0???cpdT?????v?T?dp??????T0?p0?p0???T?p??????T (5-47)
对于0bA的过程组合，将式(5-45)先在等温T0下由p0积分到p，随后在等压p下由T0积分到T，由这种组合可以得到：
?T?p????v???h?h0????v?T?cpdT? (5-48) ??dp??????p0?T0?p??T?p????????T0式(5-47)需要在p0压力下特定温度范围内的cp数据，而式(5-48)则需要较高压力p时的cp数据。由于比热的测量相对地在低压下更易进行，所以选式(5-47)更为合适。 12.
13.
本章导出的关于热力学能、焓、熵的一般关系式是否可用于不可逆过程？
答：由于热力学能、焓、熵都是状态参数，其变化与过程无关，所以其结果也可以用于不可逆过程。
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试导出以T、p及p、v为独立变量的du方程及以T、v及p、v为独立变量的dh方程。
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14. 试根据cp–cv的一般关系式分析水的比定压热容和比定容热容的关系。
答： 0.5Mpa，100℃水的比体积v=0.0010435m3/kg；0.5MPa，110℃时v=0.0010517
m3/kg；1Mpa，100℃时v=0.0010432m3/kg。
??v???p?cp?cv??T????
??T?p??v?T??1?0.5??106?0.0010517?0.0010435????373.15?????0.0010432?0.0010435?? 110?100??p??T22=418.18 J/(kg?K) 15.
水的相图和一般物质的相图区别在哪里？为什么？
答： 一般物质的相图中，液固平衡曲线的斜率为正值，压力越高，平衡温度（相变温度）越高。水的相图中，液固平衡曲线的斜率为负值，导致压力越高，平衡温度（相变温度）越低。 16.
平衡的一般判据是什么？讨论自由能判据、自由焓判据和熵判据的关系。
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答：孤立系统熵增原理给出了热力学平衡的一般判据，即熵判据。孤立系统中过程进行的方向是使熵增大的方向，当熵达到最大值时，过程不能再进行下去，孤立系统达到热力学平衡状态。
在等温定压条件下，熵判据退化为吉布斯自由能（自由焓）判据：系统的自发过程朝着使吉布斯自由能减小的方向进行；等温定容条件下，熵判据退化为亥姆霍兹自由能（自由能）判据：系统的自发过程朝着使亥姆霍兹自由能减小的方向进行。
1．对改变气流速度起主要作用的是通道的形状还是气流本身的状态变化？
答：对改变气流速度起主要作用的是气流本身的状态变化，即力学条件。通道的形状即几何条件也对改变气流速度起重要作用，两者不可或缺。但在某些特殊的、局部的场合，矛盾的主次双方发生转化，通道的形状可能成为主要作用方面。
2．如何用连续性方程解释日常生活的经验：水的流通截面积增大，流速就降低？
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答： qm?Acfv?constant
在日常生活中，水可视为不可压缩流体，其比体积不会发生变化，因而由上式有 Acf=常数，即截面积变化与速度变化成反比。
3．在高空飞行可达到高超音速的飞机在海平面上是否能达到相同的高马赫数？ 答：不能。高空气温低，由理想气体音速a=?kpv?kRT可知当地声速比较低，一定的飞行速度可以取
得较高的马赫数，而海平面温度比高空高几十K，相应声速较大，同样的飞行速度所获得的马赫数要小一些。此外，高空空气比海平面稀薄得多，飞行阻力也小得多，所以飞行速度上也会有差异。 4．当气流速度分别为亚声速和超声速时，下列形状的管道（图7–16）宜于作喷管还是宜于作扩压管？
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工程热力学课后思考题答案 - - 第四版 - 沈维道 - 童钧耕主编 - 高等教育出版社
