工程热力学 高等教育出版社 沈维道主编 思考题答案 m整理
?ds?0,?（7）工质经过不可逆循环有
?qTr?0？
答：工质经过不可逆循环有
?ds?0,??qTr?0
10. 答：由图5-2可知
qa?b?qa?c
qa?b为1-a-b-2-1的面积；qa?c为1-a-c -2-1的面积
11. 答：由同一初态经可逆绝热压缩和不可逆绝热压缩两种过程到相同终压如5-3图所示。
q??h?wt绝热过程q?0,所以wt???h?h?cp(T2?T1)?cp(T2''?T1)?qp,1?2
由5-4图可知，可逆绝热压缩过程的技术功为面积1-2T-j-m-1，不可逆绝热压缩过程的技术功为面积1-2T-f-m-1,不可逆过程的用损失为面积1-g-n-m-1
’
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12. 答：若系统内进行的是不可逆过程则系统的总能不变，总熵增加，总火用减小
第六章气体与蒸汽的流动
1. 答：改变气流速度主要是气流本身状态变化。
2. 答：气流速度为亚声速时图6-1中的1图宜于作喷管，2图宜于作扩压管，3图宜于作喷管。当声速达到超声速时时1图宜于作扩压管，2图宜于作喷管，3图宜于作扩压管。4图不改变声速也不改变压强。
3. 答：摩擦损耗包含在流体出口的焓值里。摩擦引起出口速度变小，出口动能的减小引起出口焓值的增大。
4. 答：1）若两喷管的最小截面面积相等，两喷管的流量相等，渐缩喷管出口截面流速小于缩放喷管出口截面流速，渐缩喷管出口截面压力大于缩放喷管出口截面压力。
2) 若截取一段，渐缩喷管最小截面面积大于缩放喷管最小截面面积，则渐缩喷管的流量小于缩放喷管的流量，渐缩喷管出口截面流速小于缩放喷管出口截面流速，渐缩喷管出口截面压力大于缩放喷管出口截面压力。
5. 答：定焓线并不是节流过程线。在节流口附近流体发生强烈的扰动及涡流，不能用平衡态热力学方法分析，不能确定各截面的焓值。但是在距孔口较远的地方流体仍处于平衡态，忽略速度影响后节流前和节流后焓值相等。尽管节流前和节流后焓值相等，但不能把节流过程看作定焓过程。距孔口较远的地方属于焓值不变的过程所以dh=0
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第七章 压气机的压气过程
1. 答：分级压缩主要是减小余隙容积对产气量的影响，冷却作用只是减小消耗功。所以仍然需要采用分级压缩。
2. 答：绝热压缩时压气机不向外放热，热量完全转化为工质的内能，使工质的温度升高不利于进一步压缩容易对压气机造成损伤，耗功大。等温压缩压气机向外放热，工质的温度不变，有利于进一步压缩耗功小，所以等温压缩更为经济。
3. 答：由第一定律能量方程式
q??h?wt，
w定温过程?h?0，所以c??wt??q??T?s，同时
?s?Rglnp1p2则有
wc?RgT1lnp2p1
多变过程
wc??wt??h?q
q?n?kn?k1cv?T2?T1???Rg?T2?T1?n?1n?1k?1
n?1??n?T2???pkk??2??1???h?cp?T2?T1??RgT1??1?RTg1?T?k?1???k?1p1??1???????
n?1??n??pn2?wc?RgT1???1?????p1??n?1????
绝热压缩过程
q?0，所以
k?1??k????T2kk??p2??1??wc??wt??h?cp?T2?T1??RgT1??1?RT?T?k?1g1??p??k?11??1??????
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'2等温过程所作的功为图7-1中面积1-2-m-n-1，绝热过程所作的功为图中面积1-s-f-n-1
T
多变过程所作的功为图中面积1-2’n-j-g-2n- .
答：多消耗的功量并不就是损失的做功能力损失。因为
i?T0?sg?T0(s2'?s1)?T0(s2'?s1)?2T(s2'?s1)
为图9-2上面积1-7-n-m所示。
5. 答：若压缩过程1-2是可逆的，则为升温升压吸热过程。它与不可逆绝热压缩过程的区别是：该过程没有不可逆因素的影响，所消耗的功是最小的，且可以在T-s图上把该过程的吸热量表示出来。对于不可逆绝热压缩过程
q??u?w，w???u，而可逆绝热压缩过程q??u?w，
2w?q??u所以不可逆过程消耗的功大，数值为1?Tds
第八章 气体动力循环
答：分析动力循环的一般方法：首先把实际过程的不可逆过程简化为可逆过程。找到影响热效率的主要因素和提高热效率的可能措施。然后分析实际循环与理论循环的偏离程度，找出实际损失的部位、大小、原因以及改进办法。
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2. 答：若两者初态相同，压缩比相同，它们的热效率相等。因为
??v1v??p2p1对于2而
p2定压加热理想循环
p1?(v1v2)k??k带入效率公式可知二者相等。若卡诺循环的压缩比与
T2他们相同，则有
T1??v1v2?k?1??k?1，
?t?1?1?k?1他们的效率都相等。
3. 答：理论上可以利用回热来提高热效率。在实际中也得到适当的应用。如果采用极限回热，可以提高热效率但所需的回热器换热面积趋于无穷大，无法实现。
??1?4. 答：采用定温压缩增加了循环净功。而效率降低。
T2T1在此过程中T2不变，T1变小，所以其热
??1?答：定温膨胀增大膨胀过程作出的功，增加循环净功，但变，所以其热效率降低。
T2T1在此过程中T2变大，T1不
6. 答：该理论循环热效率比定压燃烧喷气式发动机循 环的热效率降低。因为
??wq当利用喷油嘴喷出燃油进行加力燃烧时，虽然多做了功增大了推力，但是功的增加是在
吸收了大量的热的基础上获得的。由图可知获得的功与需要的热的比值小于定压燃烧喷气式发动机循环的比值，导致整体的理论循环的热效率比定压燃烧喷气式发动机循环的热效率降低。
7. 答：原方案：
循环吸热量：Q1=cmΔt，循环净功：w0=wT-wc=m[(h3-h4)-(h2-h1)] (1)
第2方案：
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工程热力学第四版课后思考题答案
