第四章思考题
4-1容器被闸板分割为 A、B两部分。A中气体参数为PA、TA, B为真空。现将隔板抽去，气 体作绝热自由膨胀，终压将为P2 ,试问终了温度T2是否可用下式计算？为什么？
kJ.
T2
二TA（旦厂
PA
答：气体作绝热自由膨胀是不可逆绝热过程，因此终了温度 T2不可用上式计算。
4-2今有任意两过程 a-b , b-c , b、c两点在同一定熵线上，如图所示。试问： Au ab、A u
c
哪个大？再设b、c两点在同一条定温线上，结果又如何?
> A u ac。右 b、C两点在冋 条疋温线上， Tb=Tc, U b= U c. A U ab =
答：由题可知，因b、c两点在同一定熵线上 Tb>Tc, u b>u c. A u
ab
A u ac。
(3) n=1.6的膨胀过程，判断 q, w, A u的 正负；
4-3将满足下列要求的多变过程表示在 (1)
工质又升压、又升温、又放热；
p-v图和T-s图上(工质为空气)。
(2) 工质又膨胀、又降温、又放热;
答：n=1.6的压缩过程在 p-v图和T-s图上 表示为1 T 2过程。在此过程中 q>0, w<0 ,
A u>0
V
（4） n=1.3的压缩过程，判断 q, w, △ u的正负。 答：n=1.3的压缩过程在p-v
4-4将p-v图表示的循环，如图所示，表示在 1-2， 4-5为定熵过程；3-4为定压过程。
答：T-s图如图所示
T— s图上。图中: 2-3 , 5-1，为定容过程;
3 _____ 4
4-5以空气为工质进行的某过程中， 加热量的一半转变为功,
试问过程的多变指数 n为多少？试在p-v图和T-s图上画出该过程的大概位置 视为定值）。
（比热容比可
1
答：多变过程中，遵循热力学第一定律q? w ,由题可知一q = .〉u,由于
2
n-k q
〒\\ 片口、「 n-k
5仃2 -T)，所以
血
n-k n n
n—1
-TJ =cv(T2-TJ 即：
2(n—1)
=1 , n -0.6
2(n—1)
4-6如果采用了有效的冷却方法后，使气体在压气机汽缸中实现了定温压缩，这时是否还需 要采用多级压缩？为什么？（ 6分）
1
答：还需要采用多级压缩，由余隙效率可知,
. fp2 n '
^v=1—C .——I -1，余隙使一部分气缸
5丿」
容积不能被有效利用，压力比越大越不利。因此,
当需要获得较高压力时， 必须采用多级压
缩。
4-7 一个气球在太阳光下晒热， 里面空气进行的是什么过程？在 p-v 图和 T-s 图上画出过程 的大致位置。 如不考虑气球薄膜在膨胀过程中的弹力作用， 气体进行的过程又将如何表示？ 答：一个气球在太阳光下晒热，里面空气进行的是升温、升压和膨胀过程。 如不考虑气球薄膜在膨胀过程中的弹力作用， 则里面气体所受压力为外界大气压力， 所以气 体进行的过程为定压过程。
工程热力学第四章思考题答案
