工程熱力學第四章思考題答案

1、第四章思考題4-1容器被閘板分割為A、B 兩部分。 A 中氣體參數(shù)為PA、TA，B 為真空。現(xiàn)將隔板抽去，氣體作絕熱自由膨脹，終壓將為P2，試問終了溫度T2 是否可用下式計算？k 1為什么 ? T2TA ( p2 ) kpA答：氣體作絕熱自由膨脹是不可逆絕熱過程，因此終了溫度T2 不可用上式計算。4-2今有任意兩過程a-b ，b-c ， b、 c 兩點在同一定熵線上，如圖所示。試問： ab、ac 哪個大？再設b、 c 兩點在同一條定溫線上，結果又如何？答：由題可知， 因b、 兩點在同一定熵線上b>Tc,b> c.cTab>ac 。若 b、c 兩點在同一條定溫線上， Tb=Tc

2、,b= c.ab=ac 。4-3 將滿足下列要求的多變過程表示在p-v 圖和 T-s圖 上（工質(zhì)為空氣）。（ 1）工質(zhì)又升壓、又升溫、又放熱；（ 2）工質(zhì)又膨脹、又降溫、又放熱；（ 3）n=1.6的膨脹過程， 判斷q，w，u 的正負；答： n=1.6的壓縮過程在p-v圖和T-s圖上表示為1 2過程。在此過程中q>0, w<0，u>0（ 4） n=1.3的壓縮過程，判斷q， w，u 的正負。答： n=1.3的壓縮過程在p-v圖和T-s圖上表示為12過程。在此過程中q<0，w<0，u>04-4 將 p-v 圖表示的循環(huán)，如圖所示，表示在T s 圖上。圖中： 2-

3、3 ，5-1 ，為定容過程； 1-2 ， 4-5 為定熵過程； 3-4 為定壓過程。答： T-s 圖如圖所示4-5以空氣為工質(zhì)進行的某過程中，加熱量的一半轉(zhuǎn)變?yōu)楣?，試問過程的多變指數(shù) n 為多少？試在 p-v圖和 T-s 圖上畫出該過程的大概位置（比熱容比可視為定值）。答：多變過程中，遵循熱力學第一定律quw ，由題可知1 qu ，由于2qn - k cv (T2T1 ) ，所以n - kT1) cv (T2T1) 即：n - k1， n0.62 ncv (T2n 1n 1124-6 如果采用了有效的冷卻方法后，使氣體在壓氣機汽缸中實現(xiàn)了定溫壓縮，這時是否還需要采用多級壓縮？為什么？（6 分）1n答：還需要采用多級壓縮，由余隙效率可知，v1 cp21，余隙使一部分p1氣缸容積不能被有效利用，壓力比越大越不利。因此，當需要獲得較高壓力時，必須采用多級壓縮。4-7一個氣球在太陽光下曬熱，里面空氣進行的是什么過程？在p-v 圖和 T-s 圖上畫出過程的大致位置。如不考慮氣球薄膜在膨脹過程中的彈力作用，氣體進行的過程又將如何表示？答：一個氣球在太陽光下曬熱，里面空氣進行的是升溫、升壓和