精品文档
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。
9．气体热力性质表中的u、h及s的基准是什么状态？
标准状态
10．在图3-15所示的T–s图上任意可逆过程1–2的热量如何表示？理想气体1和2状态间热力学能变化量、焓变化量能否在图上用面积表示？若1–2经过的是不可逆过程又如何？
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，因为热力学能和焓都是状态参数，其变化与过程路
0
T
U 2 p=0 1 p 1 2 0
径无关。
s v 11．理想气体熵变计算式（3-39）、（3-41）、（3-43）等是由可逆过程导出，这些计算式是否可以用于不可逆过程初、终态的熵变？为什么？
可以。熵是状态参数，其变化与过程路径无关。
12．熵的数学定义式为ds=dq/T，又dq=cdT，故ds=(cdT)/T。因理想气体的比热
。
11欢迎下载
精品文档
容是温度的单值函数，所以理想气体的熵也是温度的单值函数，这一结论是否正确？若不正确，错在何处？
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。
13．试判断下列各说法是否正确：
（1）气体吸热后熵一定增大；（2）气体吸热后温度一定升高；（3）气体吸热后热力学能一定增加；（4）气体膨胀时一定对外作功；（5）气体压缩时一定耗功。
（1）正确；（2）不正确；（3）不正确；（4）正确；（5）正确。
14．氮、氧、氨这样的工质是否和水一样也有饱和状态的概念，也存在临界状态？
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。
15．水的三相点的状态参数是不是唯一确定的？三相点与临界点有什么差异？
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。 16．水的汽化潜热是否是常数？有什么变化规律？
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。
17．水在定压汽化过程中，温度保持不变，因此，根据q=?u+w，有人认为过程中的热量等于膨胀功，即q=w，对不对？为什么？
。
12欢迎下载
精品文档
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。
18．有人根据热力学第一定律解析式?q=dh–vdp和比热容的定义c=为?hp?cpT2T1?qdT，所以认
?T是普遍适用于一切工质的。进而推论得出水定压汽化时，温度
T2T1不变，因此其焓变量?hp?cp?T=0。这一推论错误在哪里？
c=
?qdT是针对单相工质的，不适用于相变过程。
P133
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) 2) 3)
建立过程方程式；
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； 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）；
。
13欢迎下载
精品文档
4) 画出过程变化曲线（在T-s图、p-v图上）。
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。
3．在定容过程和定压过程中，气体的热量可根据过程中气体的比热容乘以温差来计算。定温过程气体的温度不变，在定温膨胀过程中是否需要对气体加入热量？如果加入的话应如何计算？
需要加入热量。q=?u+w, 对于理想气体，q=w=RT1ln想气体，q =wt=RT1lnv2或q=?h+wt, 对于理v1v2。 v14．过程热量q和过程功w都是过程量，都和过程的途径有关。由理想气体可逆定温过程热量公式q=
p1v1lnv2v1可知，只要状态参数p1、v1和v2确定了，q的数值
也确定了，是否可逆定温过程的热量q与途径无关？
“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。 5．闭口系在定容过程中外界对系统施以搅拌功?w，问这时?Q=mcvdT是否成立？
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。
6．绝热过程的过程功w和技术功wt的计算式
w=u1–u2，wt=h1–h2
是否只适用于理想气体？是否只限于可逆绝热过程？为什么？
。
14欢迎下载
精品文档
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。
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，不可逆绝热过程不是定熵过程。
(3) 多变过程即任意过程。 ——错误，右图中的过程就不是多变过程。
8．参照图4-17，试证明：q1-2-3? q1-4-3。图中1–2、4–3各为定容过程，1–4、2–3各为定压过程。 证明：q1-2-3=q1-2+q2-3，q1-4-3= q1-4+ q4-3
p 2 3 1 4 O v 图4-17
7题图
q1-2= cv(T2–T1)，
q2-3= cp(T3–T2)= cv(T3–T2)+R(T3–T2)， q4-3= cv(T3–T4)，
q1-4= cp(T4–T1) = cv(T4–T1)+R(T4–T1)。
? q1-2-3=q1-2+q2-3= cv(T2–T1)+ cv(T3–T2)+R(T3–T2) = cv(T3–T1)+R(T3–T2)
q1-4-3= q1-4+ q4-3= cv(T4–T1)+R(T4–T1)+cv(T3–T4)
= cv(T3–T1)+R(T4–T1)
。
15欢迎下载
工程热力学课后题答案--沈维道-童钧耕-版
