如果合流前后流速变化不太大，且势能变化一般可以忽略，则能量方程为：
qm1?h1+ qm2?h2= qm3?h3
qm3 3 p3, T3 1 3 qm1 p1, T1 2 1 qm2 p2, T2 2 图2-14 分流 出口截面上焓值h3的计算式
h3= （qm1?h1+ qm2?h2）/ qm3
本题中，如果流体反向流动就是分流问题，分流与合流问题的能量方程式是一样的，一般习惯前后反过来写。
qm1?h1 = qm2?h2+ qm3?h3
93页思考题
3-1． 第一个问题很含混，关于“理想气体”可以说很多。可以说理想气体的定义：理想气体，是一种假想的实际上不存在的气体，其分子是一些弹性的、不占体积的质点，分子间无相互作用力。也可以说，理想气体是实际气体的压力趋近于零时极限状况。还可以讨论什么情况下，把气体按照理想气体处理，这已经是后一个问题了。后一个问题，当气体距离液态比较远时（此时分子间的距离相对于分子的大小非常大），气体的性质与理想气体相去不远，可以当作理想气体。理想
气体是实际气体在低压高温时的抽象。
3-2． 气体的摩尔体积Vm不因气体的种类而异。所处状态发生变化，气体的摩尔体积也随之发生变化。任何气体在标准状态（p=101325Pa，T=273.15K）下摩尔体积是0.022414m3/mol。在其它状态下，摩尔体积将发生变化。
3-3．摩尔气体常数R是基本物理常数，它与气体的种类、状态等均无关。 3-4．是的。
3-5． cp–cv=Rg，等于定值，不随温度变化。cp/cv不是定值，将随温度发生变化。
3-6．不适用于前者，一定条件下近似地适用于后者。
3-7．不矛盾。pv=RgT。热力学能（或焓）与温度已经相当于一个状态参数，他们都可以表示为独立参数p和v的函数。
3-8． 我们经常关注的是工质的热力学能、焓和熵的变化量，热力学能、焓和熵的绝对量对变化量没有影响，所以可以任选工质的热力学能、焓和熵为零的基准。所有情况下工质的热力学能、焓和熵为零的基准都可以任选？不那么绝对，但是在工程热力学范围内，可以这么说。工质的热力学能、焓和熵的绝对零点均为绝对零度（0K），但是目前物理学研究成果表明，即使绝对零度，工质的热力学能、焓和熵也不准确为零，在绝对零度，物质仍有零点能，由海森堡测不准关系确定。（热力学第三定律可以表述为，绝对零度可以无限接近，但永远不可能达到。）
标准状态（p=101325Pa，T=273.15K）。（p=101325Pa，T=293.15K）、（p=101325Pa，T=298.15K），水的三相点，等等。 3-9标准状态
3-10． 曲线1-2下的曲边梯形面积就是任意可逆过程1–2的热量。dQ=TdS沿过程的积分。Q=?U+W，所以?U=Q–W。不可逆过程传热量不能用曲边梯形面积表达，但是热力学能和焓还可以用原方式表达，
T
U 2 p=0 1 p 1 2 0
s v 因为热力学能和焓都是状态参数，其变化与过程路径无关。 3-11．可以。熵是状态参数，其变化与过程路径无关。
3-12．不正确。错在c不是状态参数，与过程有关。是温度单值函数的是定过程比热。
3-13．（1）正确；（2）不正确；（3）不正确；（4）正确；（5）正确。
3-14是的。几乎所有的纯物质（非混合物）都有饱和状态的概念，也存在临界状态。此外的物质性质更为复杂。
3-15 水的三相点的状态参数是唯一确定的，这一点由吉布斯相律确认：对于多元（如k个组元）多相（如f个相）无化学反应的热力系，其独立参数，即自由度n = k–f + 2。三相点：k =1，f = 3，故n = 0。
三相点是三相共存点，在该点发生的相变都具有相变潜热。临界点两相归一，差别消失，相变是连续相变，没有相变潜热。三相点各
相保持各自的物性参数没有巨大的变化，临界点的物性参数会产生巨大的峰值变化。三相点和临界点是蒸汽压曲线的两个端点。三相点容易实现，临界点不容易实现。
3-16． 水的汽化潜热不是常数，三相点汽化潜热最大，随着温度和压力的提高汽化潜热逐渐缩小，临界点处汽化潜热等于零。
3-17不对。?u=cv?T是对单相理想气体而言的。水既不是理想气体，汽化又不是单相变化，所以q=w的结论是错的。 3-18．c=
?qdT是针对单相工质的，不适用于相变过程。
133页思考题
4-1．试以理想气体的定温过程为例，归纳气体的热力过程要解决的问题及使用方法。
要解决的问题：揭示过程中状态参数的变化规律，揭示热能与机械能之间的转换情况，找出其内在规律及影响转化的因素。在一定工质热力性质的基本条件下，研究外界条件对能量转换的影响，从而加以利用。
使用的方法：分析典型的过程。分析理想气体的定值的可逆过程，即过程进行时限定某一参数不发生变化。
分析步骤
1) 建立过程方程式；
2) 找出（基本）状态参数的变化规律，确定不同状态下参数之
间的关系；
3) 求出能量参数的变化（过程功、技术功、热力学能、焓、熵、
传热量等等）；
4) 画出过程变化曲线（在T-s图、p-v图上）。
4-2．对于理想气体的任何一种过程，下列两组公式是否都适用？
?u=cv(t2–t1)，?h=cp(t2–t1)；q=?u=cv(t2–t1)，q=?h=cp(t2–t1) 第一组都适用，第二组不适用。第二组第一式只适用于定容过程，第二式只适用于定压过程。
4-3． 需要加入热量。q=?u+w, 对于理想气体，q=w=RT1lnq=?h+wt, 对于理想气体，q =wt=RT1lnv2或v1v2。 v14-4． ―可逆定温过程‖已经把途径规定好了，此时谈与途径的关系没有意义。再强调一遍，过程热量q和过程功w都是过程量，都和过程的途径有关。
4-5． 不成立。搅拌功?w以机械能形式通过系统边界，在工质内部通过流体内摩擦转变为热，从而导致温度和热力学能升高。?Q是通过边界传递的热能，不包括机械能。
4-6．两式来源于热力学第一定律的第一表达式和第二表达式，唯一条件就是绝热q=0，与是否理想气体无关，且与过程是否可逆也无关，只是必须为绝热过程。
4-7．试判断下列各种说法是否正确？
(1) 定容过程即无膨胀（或压缩）功的过程； (2) 绝热过程即定熵过程； (3) 多变过程即任意过程。
答：(1) 定容过程即无膨胀（或压缩）功的过程； ——正确。
(2) 绝热过程即定熵过程； ——错误，可逆绝热过程是定熵过程，不可逆绝热
7题图
工程热力学第四版沈 童主编思考题答案
