湖南大學(xué)工程熱力學(xué)第1章基本概念(復(fù)習(xí)題)

1、工程熱力學(xué)例題與習(xí)題第1章基本概念1. 1 本章基本要求深刻理解熱力系統(tǒng)、外界、熱力平衡狀態(tài)、準(zhǔn)靜態(tài)過程、可逆過程、熱力循環(huán) 的概念，掌握溫度、壓力、比容的物理意義，掌握狀態(tài)參數(shù)的特點。1. 2 本章難點1.熱力系統(tǒng)概念，它與環(huán)境的相互作用，三種分類方法及其特點，以及它們之 間的相互關(guān)系。2 .引入準(zhǔn)靜態(tài)過程和可逆過程的必要性，以及它們在實際應(yīng)用時的條件。3 .系統(tǒng)的選擇取決于研究目的與任務(wù)，隨邊界而定，具有隨意性。選取不當(dāng)將 不便于分析。 選定系統(tǒng)后需要精心確定系統(tǒng)與外界之間的各種相互作用以及系統(tǒng)本 身能量的變化，否則很難獲得正確的結(jié)論。二者4 .穩(wěn)定狀態(tài)與平衡狀態(tài)的區(qū)分：穩(wěn)定狀態(tài)時狀態(tài)參數(shù)

2、雖然不隨時間改變，但是 靠外界影響來的。平衡狀態(tài)是系統(tǒng)不受外界影響時， 參數(shù)不隨時間變化的狀態(tài)。 既有所區(qū)別，又有聯(lián)系。平衡必穩(wěn)定 ，穩(wěn)定未必平衡。1.3思考及練習(xí)題1 .名詞解釋閉口系統(tǒng)、開口系統(tǒng)、絕熱系統(tǒng)、孤立系統(tǒng)、熱力平衡狀態(tài)、準(zhǔn)靜態(tài)過程、可 逆過程、熱力循環(huán)2 .判斷下列過程是否為可逆過程：1）對剛性容器內(nèi)的水加熱使其在恒溫下蒸發(fā)。2）對剛性容器內(nèi)的水作功使其在恒溫下蒸發(fā)。3）對剛性容器中的空氣緩慢加熱使其從50 C升溫到100 C4）定質(zhì)量的空氣在無摩擦、不導(dǎo)熱的氣缸和活塞中被慢慢壓縮5）100 C的蒸汽流與25C的水流絕熱混合。6）鍋爐中的水蒸汽定壓發(fā)生過程（溫度、壓力保持不變）。

3、7）高壓氣體突然膨脹至低壓。8）摩托車發(fā)動機(jī)氣缸中的熱燃?xì)怆S活塞迅速移動而膨脹。9）氣缸中充有水，水上面有無摩擦的活塞，緩慢地對水加熱使之蒸發(fā)。3.試判斷下列敘述是否正確 ，說明理由。1）平衡態(tài)是系統(tǒng)的熱力狀態(tài)參數(shù)不隨時間變化的狀態(tài)。1 工程熱力學(xué)例題與習(xí)題2）不可逆的熱力過程是指工質(zhì)逆過程無法恢復(fù)到初始狀態(tài)的過程。3）由于準(zhǔn)靜態(tài)過程都是微小偏離平衡態(tài)的過程，故從本質(zhì)上說屬于可逆過程。4）工質(zhì)發(fā)生熱量交換，狀態(tài)參數(shù)中只有一個參數(shù)必然要發(fā)生變化,這個參數(shù)就是溫度。5）任何可逆過程都是準(zhǔn)靜態(tài)過程。6）封閉系統(tǒng)是指系統(tǒng)內(nèi)的工質(zhì)不發(fā)生宏觀位移的那些系統(tǒng)。4有人說，不可逆過程是無法恢復(fù)到起始狀態(tài)的過程。這種說法對嗎？5鐵棒一端浸入冰水混合物中，另一端浸入沸水中，經(jīng)過一段時間，鐵棒各點溫度保持恒定，試問，鐵棒是否處于平衡狀態(tài)？6. 知道兩個參數(shù)就可以確定氣體的狀態(tài)，從而可決定其它參數(shù)，例如，已知壓力和比容就可確定內(nèi)能和焓，但理想氣體的內(nèi)能和焓只決定于溫度，與壓力、比容無關(guān)，前后是否矛盾，如何理解？7. 表述狀態(tài)參數(shù)的特性。&某容器中氣體壓力估計在3MPa左右，現(xiàn)只有兩只最大刻度為2MPa的壓力表。試問，能否用來測定容器中氣體的壓力？9.容器自壓縮空氣總管充氣（如圖1.1），若要分析充氣前后容器中氣體狀態(tài)的變化情況，首先要選取系統(tǒng)。（a）按開口系統(tǒng)考慮如何選