熱工課后題答案精選

1、熱工課后題答案 篇一：熱工藝課后習題 材料工程及熱工藝課后習題答案 第二章 2、金屬具有哪些特性？請用金屬鍵結(jié)合的特點予以說明。 答案要點： 特性：好的導電、導熱功能，好的塑性；強度、硬度有高有低，熔點有高有低，但機械行業(yè)常用那些好的綜合力學功能（強度、硬度、塑性、韌性）、好的工藝功能的材料； 金屬鍵：由自由電子及陳列成晶格狀的金屬離子之間的靜電吸引力組合而成。在金屬晶格中，自由電子作穿越運動，它不專屬于某個金屬原子而為整個金屬晶體所共有。在外電場作用下，自由電子定向運動，產(chǎn)生電流，即導電。 這種構(gòu)造，特別容易溫度變化時，金屬原子與電子的振動特別容易一個接一個傳遞，即導熱。 當金屬晶體受外力作

2、用而變形時，盡管原子發(fā)生了位移，但自由電子的連接作用并沒變，金屬沒有被破壞，故金屬晶體有較好的塑性、韌性。 由于金屬鍵的結(jié)合強度有高有低，故金屬的強度、硬度、熔點有高有低。 6、實際金屬晶體中存在哪些晶體缺陷？它們對力學功能有何阻礙？ 答案要點： 存在著點缺陷（空位、間隙原子、置換原子），線缺陷（位錯），面缺陷（晶界、亞晶界）。 點缺陷引起晶格畸變，強度、硬度升高，塑性、韌性下降。 線缺陷特別少時引起各項力學功能均下降，當位錯密度達一定值后，隨位錯密度升高，強度、硬度升高，塑性、韌性下降，機械制造用材中位錯密度根本均大于這一值。 面缺陷的阻礙力：晶界越多(即晶粒越細)，四種機能均升高。 7、晶

3、體的各向異性是如何產(chǎn)生的？為何實際晶體一般都顯示不出各向異性？ 答案要點： 由于理想晶體中原子作規(guī)那么陳列，不同方向的晶面與晶向的原子密度不同，導致不同方向的原子面的面間距、原子列的列間距不同，即不同方向的原子間的作用力不同，也就表達出各向異性。 實際晶體常為多晶體，各種晶面、晶向沿各個方向的分布機率均等，因此各向同性。 第三章 1、從滑移的角度闡述為什么面心立方金屬比體心立方和密排六方金屬的塑性好？ 答案要點： 塑性變形的本質(zhì)是滑移面上的位錯沿滑移方向滑移造成的，而滑移面是晶體中的密排面，滑移方向是密排方向。一個滑移面與一個滑移方向組成一個滑移系，滑移系越多位錯滑移可能性越大，在滑移系一樣時

4、，滑移方向越多，滑移可能性越大。在三大晶體中，面心立方與體心立方滑移系相等（為12個），大于密排立方的（3個），但面心立方的滑移方向（3個）比體心立方的(2個)多，因此面心立方金屬比體心立方和密排六方金屬的塑性好。 4、說明冷變形對金屬的組織與功能的阻礙。 答案要點： 對組織的阻礙：出現(xiàn)纖維組織，位錯密度增加，出現(xiàn)碎晶、晶格畸變增大，出現(xiàn)織構(gòu)現(xiàn)象等。 對功能的阻礙：產(chǎn)生內(nèi)應力，強度、硬度升高，塑性、韌性下降（即加工硬化），功能出現(xiàn)各向異性。 6、冷加工與熱加工的主要區(qū)別是什么？熱加工對金屬的組織與功能有何阻礙？ 答案要點： 冷加工與熱加工的主要區(qū)別是：前者在再結(jié)晶以下溫度進展，后者在再結(jié)晶溫度

5、以上進展。 熱加工對組織與功能的阻礙：可使鑄態(tài)金屬與合金中的氣孔焊合，使粗大的樹枝晶或柱狀晶破裂，從而使組織致密、成分均勻、晶粒細化，力學功能提高。 7、在金屬的冷、熱加工，如何才能獲得細小的晶粒組織？ 答案要點; 冷加工時：產(chǎn)生合理的變形量，（大于臨界變形量，小于產(chǎn)生織構(gòu)的變形量），進展合理的再結(jié)晶退火。 熱變形時：以較大鍛造比進展鍛造，反復墩拔，然后以合理的退火或正火工藝進展處理。 8、產(chǎn)生加工硬化的緣故是什么？說明加工硬化在消費中的利弊？ 答案要點： 緣故為：位錯密度的增加、碎晶的出現(xiàn)、晶格畸變的增加，這些要素導致位錯滑移阻力增大，從而強度、硬度升高，塑性、韌性降低。 消費中的“利”：能

6、夠強化材料，關(guān)于不能用熱處理方法強化的又有較好塑性的材料（如一些鋁合金、銅合金）是特別好的強化方法?！氨住庇捎谒苄?、韌性下降了，給需要產(chǎn)生大變形來成形的工藝帶來不便，如拉深成型時，變形量過大時需要穿插工序間的再結(jié)晶退火。 9、金屬的晶粒度對其功能有如何樣的阻礙？ 答案要點： 細晶的晶界多，位錯滑移阻力大，故強度、硬度高，又因細晶組織晶粒多，各個方向的滑移面與滑移方向也多，位錯滑移的可能性增大，同時晶粒之間的協(xié)調(diào)變形才能也增大，故塑性、韌性也增大。 10、工業(yè)消費上如何才能獲得細小的晶粒組織？ 答案要點： 鑄造時得細晶：增大冷卻速度、增加外來晶核、震動攪拌等。 冷變形時得細晶：合理的變形度，合理

7、的再結(jié)晶退火工藝。 鍛造時得細晶：合理的鍛造溫度、較大的變形量，合理的退火/正火工藝。 11、什么事均勻形核與非均勻形核？實際發(fā)生的主要是哪一種？ 答案要點： 均勻形核：液態(tài)金屬原子在過冷到一定條件時，自發(fā)聚攏按金屬固有的陳列規(guī)律陳列而構(gòu)成的小結(jié)晶核心。 非均勻形核：液態(tài)金屬原子依附于某些固態(tài)雜質(zhì)顆粒而構(gòu)成的結(jié)晶核心。 實際發(fā)生的主要是非均勻形核。 12、什么是金屬結(jié)晶時的過冷度？過冷度對金屬鑄錠晶粒大小有何阻礙？ 答案要點： 過冷度：理論結(jié)晶溫度與實際結(jié)晶溫度之差。 實際消費中通常為過冷度越大，結(jié)晶趨動力越大，形核率越大，晶粒越細。 14、合金化強化金屬的方法有哪幾種？ 答案要點： 主要有固

8、溶強化與第二相強化。 15、合金的四種根本強化方式的異同點，金屬強化的本質(zhì)是什么？ 答案要點： 四種強化方法是：冷變形強化（加工硬化），細晶強化，合金強化（包括固溶強化和第二相強化），熱處理強化。 一樣點：四種強化均為增大位錯的滑移阻力。 不同點：冷變形強化是因位錯密度增大、碎晶的出現(xiàn)使晶格畸變增大，從而使位錯滑移阻力增大；細晶強化是因晶界增多，位錯滑移阻力增大；合金強化是因溶質(zhì)原子的溶入晶格畸變增大或第二相對位錯線的釘扎而導致位錯滑移阻力增大；熱處理強化是因構(gòu)成細晶，或過飽和組織引起較大晶格畸變而使位錯滑移阻力增大。 金屬強化的本質(zhì)：位錯運動阻力增大。 16、什么事熱處理？阻礙熱處理質(zhì)量的主

9、要要素是什么？ 答案要點： 熱處理：是將金屬在固態(tài)下加熱至一定溫度，保溫一定時間，以一定的速度冷卻至室溫，來改變其內(nèi)部組織構(gòu)造，以獲得所需功能的一種加工工藝。 阻礙熱處理的主要要素是：加工溫度、保溫溫度、冷卻速度。 17、鋼奧氏體根本過程是什么?根本規(guī)律是什么？為什么在奧氏體轉(zhuǎn)變完畢時還有不溶解的滲碳體？ 答案要點： 根本過程：加熱至AC1時，1）、在F與Fe3C相界面構(gòu)成A的晶核；2）、A晶粒的長大；3）、剩余Fe3C的溶入；4）A成分的均勻；5）、關(guān)于過共析與亞共析鋼，溫度接著升高時有先共析相的溶入，直至完全相變溫度轉(zhuǎn)變?yōu)閱我坏腁。 因滲碳體的成分與構(gòu)造與A都相差特別大，導致A向F中長大的

10、速度大于向滲碳體中的長大速度，因此? 18、奧氏體的晶粒度是如何樣阻礙鋼的功能？如何操縱奧氏體的晶粒大??？ 答案要點： 組織具有遺傳性，高溫下奧氏體的晶粒粗大所得的室溫組織的晶粒也相應粗大，因此就會阻礙到鋼的功能。 主要通過操縱加熱溫度與保溫時間來操縱A晶粒的大小。 19、鋼件為什么能進展各種各樣的熱處理？ 答案要點： 由于剛在固態(tài)下有相變，加熱至A化后可通過不同的冷卻速度獲得不同的不同的非平衡組織，從而可得到不同的功能。 20、鋼奧氏體化后的組織轉(zhuǎn)變有幾種？是什么？ 答案要點： 有三種。是P型組織，B型組織，M型組織。 21、什么是珠光體、貝氏體、馬氏體？它們的組織及功能有何特點？ 答案要點

11、： 珠光體：由層片狀的F與Fe3C相隔陳列而成的一種組織，按照粗細的不同分為P（500倍下可區(qū)分層片）、S（8001000倍下可區(qū)分層片）、T（10000倍以上才可區(qū)分層片）。 貝氏體：碳素體基體上分布著斷續(xù)的短棒狀滲碳體（光鏡下呈羽毛狀組織）為上貝氏體。鐵素體基體上分布著顆粒狀滲碳體（光鏡下呈竹葉狀組織）為下貝氏體。 馬氏體：過飽和的A固溶體。 珠光體、貝氏體、馬氏體依次構(gòu)成溫度降低，組織變細、偏離平衡程度增大，強度硬度增加，塑性韌性降低。 22、碳的質(zhì)量分數(shù)超過0.6%以后，馬氏體的強度、硬度的變化趨于平緩，為什么高于0.6%的碳鋼還廣泛使用？馬氏體強化的主要緣故是什么？ 答案要點：談的質(zhì)

12、量分數(shù)超過0.6%的鋼往往是工具鋼，需要有好的耐磨功能，淬火溫度為AC1+3050，使其保存未溶的碳化物提高耐磨功能，碳含量越高，未溶碳化物越多，耐磨功能越好，因此? 馬氏體強化的主要緣故是固溶強化。 23、什么是C曲線？阻礙C曲線的要素有哪些? 答案要點： 表示奧氏體急速冷卻到臨界點A1以下在各不同溫度下的保溫過程中轉(zhuǎn)變量與轉(zhuǎn)變時間的關(guān)系曲線，又稱C曲線。 主要阻礙要素：成分的阻礙（含碳量的阻礙、合金元素的阻礙）、奧氏體化條件的阻礙。 25、什么是剩余奧氏體？它對鋼的功能有何阻礙？如何減少或消除剩余奧氏體？ 答案要點： 發(fā)生M轉(zhuǎn)變后殘留下來的A叫做剩余奧氏體。 剩余奧氏體對鋼的功能的阻礙是：

13、硬度不均勻，組織尺寸不穩(wěn)定。 進展冷處理、回火。 26、什么是淬火？淬火的目的是什么？常用的淬火方法有幾種？說明各種淬火方法的優(yōu)缺點及其應用范圍。 答案要點： 淬火：將鋼加熱到臨界點以上，保溫后以大于VK速度冷卻，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體的熱處理工藝。 淬火的目的：淬火目的是為獲得馬氏體組織，提高鋼的功能 單液淬火法：優(yōu)點：操作簡單，易實現(xiàn)自動化；缺點：易產(chǎn)生淬火缺陷。適用于形狀簡單的小件。 雙液淬火：優(yōu)點：冷卻理想；缺點：操作不易掌握。用于形狀復雜的碳鋼件及大型合金鋼件。 分液淬火法：優(yōu)點：可減少內(nèi)應力；缺點：冷卻才能有限。用于小尺寸復雜、變形操縱嚴格工件。 等溫淬火：優(yōu)點：變形、應力均?。蝗秉c

14、：不能得M，得的是B。適用于形狀復雜，尺寸要求精確的小型件。 28、什么是回火？回火的目的是什么？簡述高、中、低溫回火的組織功能特點及其在消費中的應用范圍。 答案要點： 回火：是指將淬火鋼加熱到A1以下的某溫度保溫后冷卻的工藝。 回火的目的： 1）、減少或消除淬火內(nèi)應力，防止變形或開裂。 2）、獲得所需要的力學功能。 3）、穩(wěn)定尺寸。 4）、關(guān)于某些高淬透性的鋼，采納回火降低硬度。 高溫回火：S回：得良好的綜合力學功能，即在保持較高的強度同時，具有良好的塑性和韌性。 廣泛用于各種構(gòu)造件如軸、齒輪等熱處理。也可作為要求較高精細件、量具等預備熱處理。 中溫回火：T回：提高e及s,同時使工件具有一定

15、韌性。適用于彈簧熱處理。 適用于各種高碳鋼、滲碳鋼及外表淬火件。 29、退火的主要目的是什么？消費中常用的退火方法有哪幾種？指出各類退火的應用條件。 答案要點：退火：是鋼加熱至適當溫度保溫，然后緩慢冷卻（爐冷）的熱處理工藝 1、 退火目的： （1） 調(diào)整硬度，便于切削加工。適宜切削加工的硬度為170-250HB。 （2） 消除內(nèi)應力，防止加工中變形。 （3） 細化晶粒，為最終熱處理作組織預備。 常用的退火方法：完全退火、等溫退火、球化退火、擴散退火、去應力退火、再結(jié)晶退火。 完全退火：主要用于亞共析鋼均勻組織、細化晶粒、消除應力，獲得適宜的硬度便于切削加工。 等溫退火：可適于各種鋼的退火，主要

16、目的在于縮短退火時間。 球化退火：用于共析、過共析鋼，得球狀珠光體（鐵素基體上分布著顆粒狀的滲碳體），降低溫度，便于切削加工，為淬火作組織預備。 擴散退火：主要用于化學成分和組織不均勻。 再結(jié)晶退火：用于消除經(jīng)冷變形而產(chǎn)生的加工硬化。 去應力退火：用于需消除內(nèi)應力的工件。 31、什么是鋼的回火脆性？如何抑制鋼的回火脆性？ 答案要點： 回火脆性：在某些溫度范圍內(nèi)回火時，會出現(xiàn)沖擊韌性下降的現(xiàn)象。 第一類回火脆性（低溫回火脆性/不可逆回火脆性）只能采取回避在所產(chǎn)生的溫度下回火。 第二類回火脆性（高溫回火脆性/可逆回火脆性）采納回火后快速冷卻，或使用加有W/Mo 合金元素的鋼；如已產(chǎn)生采取加熱至高于

17、已采納的回火溫度，保溫然后快冷。 34、鋼經(jīng)滲碳及熱處理后，其力學功能如何變化？為什么？ 答案要點： 力學功能的變化是：外表由原來低碳鋼的功能變成的高碳鋼的功能。 由于外表在滲碳處理時由低碳鋼變成了含量為1.0%左右的工具鋼的碳含量，再經(jīng)典型的工具鋼的最終熱處理（淬火+低溫回火）得的組織是：M回+顆粒狀碳化物+少時剩余奧氏體。 38、什么是鋼的淬透性？阻礙鋼的淬透性的主要要素有哪些？為什么說鋼的熱處理工藝功能主要是指鋼的淬透性？ 答案要點： 淬透性：是指鋼在淬火時獲得淬硬層深度的才能。 淬透性的阻礙要素：臨界冷卻速度Vk，Vk越小，淬透性越高。因此但凡阻礙C曲線的要素都是阻礙淬透性的要素，即除

18、Co外，凡溶入奧氏體的合金元素都使鋼的淬透性提高；奧氏體化溫度高、保溫時間長也使鋼的淬透性提高。 淬透性對工件的機械功能阻礙特別大，只有整個截面淬透才能使整個截具有同樣的組織，同樣的組織，同樣的功能，而重的工件經(jīng)常需要淬火，要求整個截面均勻承載的重要件，必須整個截面淬透，因此說鋼的熱處理工藝 答案要點： 淬透性是指淬火時獲得淬硬層深度的才能，主要由臨界冷卻速度決定；淬硬性指淬火時所能到達的最高硬度，及硬化才能，主要由M中含碳量決定。 它們之間的關(guān)系：關(guān)于亞共析鋼隨含碳量的升高，淬硬性升高，同時C曲線右移，淬透性也升高。關(guān)于過共析鋼，隨含碳量升高，淬透性平緩升高，但C曲線左移，淬透性下降，合金元

19、素對淬硬性阻礙不大，但除Co外溶入A中的合金元素均提高淬透性。篇二：熱工原理課后習題答案 第一章 14 解： p真空室pb?p汞柱76074515mmHg2kPa p1?p真空室?pa?2?360?362kPa p2?p1?pb?362?170?192kPa pc?pb?p真空室?192?2?190kPa F?(pb?p真空室)A?745?133.3? 1 ?0.452?15.8kN 4 1-7 解：膨脹過程系統(tǒng)對外作的功為 W?pdV? 1-9解：由于假設氣球的初始體積為零，那么氣球在充氣過程中，內(nèi)外壓力不斷保持相等，恒等于大氣壓力0.09MPa，所 以氣體對外所作的功為： W?p?V?0.

20、09?106?2?1.8?105J 1-10 解：確定為了將氣球充到2m3的體積，貯氣罐內(nèi)原有壓力至少應為（如今貯氣罐的壓力等于氣球中的壓力，同時 等于外界大氣壓pb） p2(V1?2)p2(V1?2)0.9?105?(2?2)p1?1.8?105Pa V1V12 前兩種情況能使氣球充到2m3 W?pbV?0.9?105?2?1.8?105J 情況三: 因此氣球只能被充到V氣球3.33321.333m的大小，故氣體對外作的功為： 3 W?0.9?105?1.333?1.2?105J 第二章 24解：狀態(tài)b和狀態(tài)a之間的內(nèi)能之差為： Uab?Ub?Ua?Q?W?100?40?60kJ 因此，a-

21、d-b過程中工質(zhì)與外界交換的熱量為： Qa?d?b?Uab?W?60?20?80kJ 工質(zhì)沿曲線從b返回初態(tài)a時，工質(zhì)與外界交換的熱量為：Qb?a?Ua?Ub?W?Uab?W?60?30?90kJ 按照題中a點內(nèi)能值為0，那么b點的內(nèi)能值為60kJ，因此有: ?Uad?Ub?Ud?60?40?20kJ 由于d-b過程為定容過程，系統(tǒng)不對外作功，因此d-b過程與外界交換的熱量為： Qd?b?Ud?Ub?Udb?20kJ 因此a-d-b過程系統(tǒng)對外作的功也確實是a-d過程系統(tǒng)對外作的功，故a-d過程系統(tǒng)與外界交換的熱量為： Qa?d?Ud?Ua?Wa?d?Uad?Wa?d?b?40?(?20)?6

22、0kJ 2-8解：壓縮過程中每千克空氣所作的壓縮功為： 忽略氣體進出口宏觀動能和勢能的變化，那么有軸功等于技術(shù)功，因此消費每kg壓縮空氣所需的軸功為： ws?q?h?50?146.5?(0.8?0.175?0.1?0.845)?103?252kJ/kg 因此帶動此壓氣機所需的功率至少為： P? ws?10 ?42kW 60 2-11解：此過程為開口系統(tǒng)的穩(wěn)定流淌過程，忽略進出口工質(zhì)的宏觀動能和勢能變化，那么有： Q?h7qm7?h1qm1?h6qm6?Ws 由穩(wěn)定流淌過程進出口工質(zhì)的質(zhì)量守恒有： qm6?qm7?qm1 那么系統(tǒng)的能量平衡式為： Q?qm1(h6?h1)?qm7(h6?h7)?

23、Ws 故發(fā)電機的功率為： P?Ws?Q?(h6?h7)qm7?(h6?h1)qm1 70050?1037003 ?41800?(418?12)?(418?42)?2.415?10kW360036003600 第三章 3-3解：氣體可視是理想氣體，其內(nèi)能是溫度的單值函數(shù)，選取絕熱氣缸內(nèi)的兩部分氣體共同作為熱力系。由于氣缸絕熱，系統(tǒng)和外界無熱量交換，同時氣缸是剛性的，系統(tǒng)無對外作功，那么過程中系統(tǒng)的內(nèi)能不變，即溫度不變保持初溫30。 ?、V1?設氣缸一側(cè)氣體的初始參數(shù)為p1、V1、T和m，終態(tài)參數(shù)為p1、T，另一側(cè)氣體的初始參數(shù)為?、V2?、T，初始時兩側(cè)的狀態(tài)方程分別為： p2、V2、T和m，終

24、態(tài)參數(shù)為p2 p1V1?mRgT p2V2?mRgT 310 V 取總體積為V，V1?V；V2? 1313 那么有 ?p2?p，由于質(zhì)量相等，那么兩側(cè)體積相等，分別為終態(tài)時，兩側(cè)的壓力一樣，即p1 V ，對一側(cè)寫出狀態(tài)方程， 2 ?V1?pp1 那么有p1V1?p V ?mRgT 2 V3V 即p1V1?0.4?V?p，得終態(tài)時的壓力為： 2132 p?1.87?105Pa 3-16解：首先把標準狀態(tài)下空氣的體積流量值轉(zhuǎn)換為入口狀態(tài)下和出口狀態(tài)下的體積流量值： m體1?m體2 轉(zhuǎn)化為質(zhì)量流量為： ? p標m標T1101325?108000293 ?106154m3/h ? m質(zhì) ? p標m體，

25、標101325?108000 RgT標287?273 按照開口系統(tǒng)的能量方程，忽略進出口宏觀動能和勢能的變化并考慮到氣體流淌時對外不作軸功，故有煙氣每小時所提供的熱量為： ? Q?m質(zhì)（h2?h1） （1）用平均定壓質(zhì)量比熱容數(shù)據(jù)計算 查表并通過插值可得到： cP0?1.0044kJ/(kg.K)cP0?1.0169kJ/(kg.K)cP20? ? 20 270 270 ?1.0179kJ/(kg.K) 270?20 （h2?h1）?139667.6?1.0179?250?35541912.5kJ/h 因此有：Q?m質(zhì) （2）將空氣視為雙原子理想氣體，用定比熱容進展計算 cP? ? 77 R/

26、M?8.314/28.97?1.004kJ/(kg.K) 22 （h2?h1）?139667.6?1.004?250?35056567.6kJ/h 因此有：Q?m質(zhì) 第四章 4-3 解： （1）熱效率為 ? T1?T2150?10 ?33.1% T1423 （2） 吸熱Q1? W ? ? 33.1% 放熱 Q2?Q1?W?8.16?2.7?5.46kJ （3）功能系數(shù) ? T1150?273 T1?T2150?10 W?Q1?Q2?6.73?4.5?2.23kJs 47 解： （1）關(guān)于由可逆熱機和冷熱源構(gòu)成的孤立系統(tǒng)，按照孤立系統(tǒng)熵增原理得： ?Stot?Sc?Sh?Sl?mcpln 因此有

27、： TmT ?mcplnm?0?0 TATB Tm?ATB （2）按照能量守恒，得總功量為： W?QA?QB?mcp?TA?Tm?Tm?TB?mcpTA?TB?2ATB （3）直截了當熱交換，那么QA?QB，得 Tm? 總熵變?yōu)椋??Stot4-13 ? TA?TB 2 2 TT?T?TB? ?SA?SB?mcplnm?mcplnm?mcplnA TATB4TATB 第五章 53 解：1、查表得： 因此： m? V ?1.907kg v因此為濕飽和蒸汽。 3、x? ?59.1% 傳出的熱量為： Q?m?h1?h2?1.907?2732.37?1806.20?1766.206kJ 5-5 解：查

28、表得到：t0 理想的絕熱過程，熵不變，因此有： 查表得到P2時的參數(shù)： t2?32.90?C 因此干度為： x? 因此出口乏氣的焓為： 按照穩(wěn)定流淌的過程方程，可得： 第六章 6-3 解：1點：由P1=6MPa, t1=560?C 得： h1=3562.68kJ/kg,s1=7.057kJ/(kg.K) 2點：由s2=s1, P2=6kPa 得： 3(4)點：由P3=P2 得： 吸熱量： 凈功量：篇三：熱工學第二版課后題答案 第一章 考慮題 1. 平衡狀態(tài)與穩(wěn)定狀態(tài)有何區(qū)別？熱力學中為什幺要引入平衡態(tài)的概念？ 答：平衡狀態(tài)是在不受外界阻礙的條件下，系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)不隨時間而變化的狀態(tài)。而穩(wěn)定狀態(tài)

29、那么是不管有無外界阻礙，系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)不隨時間而變化的狀態(tài)?？梢娖胶獗胤€(wěn)定，而穩(wěn)定未必平衡。熱力學中引入平衡態(tài)的概念，是為了能對系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)用狀態(tài)參數(shù)來進展描繪。 2. 表壓力或真空度能否作為狀態(tài)參數(shù)進展熱力計算？假設工質(zhì)的壓力不變，征詢測量其壓力的壓力表或真空計的讀數(shù)是否可能變化？ 答：不能，由于表壓力或真空度只是一個相對壓力。假設工質(zhì)的壓力不變，測量其壓力的壓力表或真空計的讀數(shù)可能變化，由于測量所處的環(huán)境壓力可能發(fā)生變化。 3 當真空表指示數(shù)值愈大時，說明被測對象的實際壓力愈大仍然愈小？ 答：真空表指示數(shù)值愈大時，說明被測對象的實際壓力愈小。 4. 準平衡過程與可逆過程有何區(qū)別？ 答：無

30、耗散的準平衡過程才是可逆過程，因此可逆過程一定是準平衡過程，而準平衡過程不一定是可逆過程。 5. 不可逆過程是無法回復到初態(tài)的過程，這種說法是否正確？ 答：不正確。不可逆過程是指不管用任何曲折復雜的方法都不能在外界不遺留任何變化的情況下使系統(tǒng)回復到初態(tài)，并不是不能回復到初態(tài)。 6. 沒有盛滿水的熱水瓶，其瓶塞有時被自動頂開，有時被自動吸緊，這是什幺緣故？ 答：水溫較高時，水對熱水瓶中的空氣進展加熱，空氣壓力升高，大于環(huán)境壓力，瓶塞被自動頂開。而水溫較低時，熱水瓶中的空氣受冷，壓力降低，小于環(huán)境壓力，瓶塞被自動吸緊。 7. 用U形管壓力表測定工質(zhì)的壓力時，壓力表液柱直徑的大小對讀數(shù)有無阻礙？ 答

31、：嚴格說來，是有阻礙的，由于U型管越粗，就有越多的被測工質(zhì)進入U型管中，這部分工質(zhì)越多，它對讀數(shù)的精確性阻礙越大。 習 題 1-1 解： 1.2.3. 4. 1-2 圖1-8表示常用的斜管式微壓計的工作原理。由于有引風機的抽吸，鍋爐設 備的煙道中的壓力將略低于大氣壓力。假設微壓機的斜管傾斜角解：按照微壓計原理，煙道中的壓力應等于環(huán)境壓力和水柱壓力之差 ， 管內(nèi)水 1-3 解： 14 解： p真空室pb?p汞柱76074515mmHg2kPa p1?p真空室?pa?2?360?362kPa p2?p1?pb?362?170?192kPa pc?pb?p真空室?192?2?190kPa F?(pb

32、?p真空室)A?745?133.3? 1-4 解： 1 1-5 解：由于壓縮過程是定壓的，因此有 W?pdV?p(V1?V2)?0.5?106?(0.8?0.4)?200KJ V1 V2 1-6 解：改正程系統(tǒng)對外作的功為 W?pdV? 1-7 解：由于空氣壓力正比于氣球的直徑，因此可設p?cD，式中c為常數(shù)，D為氣球 的直徑，由題中給定的初始條件，能夠得到： c? 該過程空氣對外所作的功為 pp150000 V2D2D21114 W?pdV?cDd(?D3)?c?D3dD?c(D2?D14) V1D1D1 628 1 1-8 解：（1）氣體所作的功為： W?(0.24V?0.04)?106d

33、V?1.76?104J （2）摩擦力所耗費的功為： W摩擦力fL? 1000 因此減去摩擦力耗費的功后活塞所作的功為： W活塞W?W摩擦力1.66?104J 1-9 解：由于假設氣球的初始體積為零，那么氣球在充氣過程中，內(nèi)外壓力不斷保持相等， 恒等于大氣壓力0.09MPa，因此氣體對外所作的功為： W?p?V?0.09?106?2?1.8?105J 1-11 解：確定為了將氣球充到2m3的體積，貯氣罐內(nèi)原有壓力至少應為（如今貯氣罐的壓力等于氣球中的壓力，同時等于外界大氣壓 pb） p2(V1?2)p2(V1?2)0.9?105?(2?2) p1?1.8?105Pa V1V12 前兩種情況能使氣球充到2m3 W?pbV?0.9?105?2?1.8?105J情況三: V氣球貯氣罐 p貯氣罐V貯氣罐0.15?2 的大小，故氣體對外作的功為： 因此氣球只能被充到 W?0.9?105?1.333?1.2?105J 第二章 考慮題 絕熱剛性容器，中間用隔板分為兩部分，左邊盛有空氣，右邊為真空，抽掉隔板，空氣將充滿整個容器。征詢： 空氣的熱力學能如何變化？ 空氣是否作出