广大复习资料之工程热力学第三章思考题答案

精品文档---下载后可任意编辑第三章思考题3-1 门窗紧闭的房间内有一台电冰箱正在运行,若敞开冰箱的大门就有一股凉气扑面,感到凉爽。于是有人就想通过敞开冰箱大门达到降低室内温度的目的,你认为这种想法可行吗解：按题意，以门窗禁闭的房间为分析对象，可看成绝热的闭口系统，与外界无热量交换Q=0，如图所示，当安置在系统内部的电冰箱运转时，将有电功输入系统，根据热力学规定：W<0，由热力学第一定律可知，，即系统的热力学能增加，也就是房间内空气的热力学能增加。由于空气可视为理想气体，其热力学能是温度的单值函数。热力学能增加温度也增加，可见此种想法不但不能达到降温目的，反而使室内温度有所升高。3-2 既然敞开冰箱大门不能降温，为什么在门窗紧闭的房间内安装空调器后却能使温度降低呢解:仍以门窗紧闭的房间为对象。由于空调器安置在窗上，通过边界向环境大气散热,这时闭口系统并不绝热,而且向外界放热，由于 Q<0，虽然空调器工作时依旧有电功 W 输入系统，仍然 W<0，但按闭口系统能量方程：，此时虽然 Q 与 W 都是负的,但，所以U<0。可见室内空气热力学能将减少,相应地空气温度将降低。3-6 下列各式，适用于何种条件(说明系统、工质、过程)1）q=du+ w ；适用于闭口系统、任何工质、任何过程2）q=du+ pdv ；适用于闭口系统、任何工质、可逆过程3）q=cvdT+ pdv ；适用于闭口系统、理想气体、任何过程4）q=dh ；适用于开口系统、任何工质、稳态稳流定压过程5）q=cpdT- vdp 适用于开口系统、理想气体、可逆过程3-8 对工质加热，其温度反而降低，有否可能答：有可能，假如工质是理想气体，则由热力学第一定律 Q=ΔU+W。理想气体吸热，则Q>0，降温则 ΔT<0，对于理想气体，热力学能是温度的单值函数，因此，ΔU<0。在此过程中，当气体对外作功，W>0，且气体对外作功大于热力学能降低的量，则该过程遵循热力学第一定律，因此，理想气体能进行吸热而降温的过程。3-9 “任何没有容积变化的过程就一定不对外做功“这种说法对吗说明理由。答：这种说法不正确。系统与外界传递的功不仅仅是容积功，还有轴功等形式，因此，系精品文档---下载后可任意编辑统经历没有容积变化的过程也可以对外界做功。3-10 说明以下论断是否正确：1） 气体吸热后一定膨胀，热力学能一定增加；答：不正确。由热力学第一定律 Q=ΔU+W，气体吸热，Q>0，可能使热力学能增加，也可能膨胀做功。2） 气体膨胀时一定对外做功；答...