工程熱力學(xué)思考題答案-第三章

第三章理想氣體的性質(zhì)1.怎樣正確看待“理想氣體”這個概念？在進行實際計算是如何決定是否可采用理想氣體的一些公式？答：理想氣體：分子為不占體積的彈性質(zhì)點，除碰撞外分子間無作用力。理想氣體是實際氣體在低壓高溫時的抽象，是一種實際并不存在的假想氣體。判斷所使用氣體是否為理想氣體（1）依據(jù)氣體所處的狀態(tài)（如：氣體的密度是否足夠?。┕烙嬜鳛槔硐霘怏w處理時可能引起的誤差；（2）應(yīng)考慮計算所要求的精度。若為理想氣體則可使用理想氣體的公式。2.氣體的摩爾體積是否因氣體的種類而異？是否因所處狀態(tài)不同而異？任何氣體在任意狀態(tài)下摩爾體積是否都是0.022414m3/mol?答：氣體的摩爾體積在同溫同壓下的情況下不會因氣體的種類而異；但因所處狀態(tài)不同而變化。只有在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下摩爾體積為0.022414m3/mol3.摩爾氣體常數(shù)R值是否隨氣體的種類不同或狀態(tài)不同而異？答：摩爾氣體常數(shù)不因氣體的種類及狀態(tài)的不同而變化。4.如果某種工質(zhì)的狀態(tài)方程式為pv=RgT，那么這種工質(zhì)的比熱容、熱力學(xué)能、焓都僅僅是溫度的函數(shù)嗎？答：一種氣體滿足理想氣體狀態(tài)方程則為理想氣體，那么其比熱容、熱力學(xué)能、焓都僅僅是溫度的函數(shù)。5.對于一種確定的理想氣體，是否等于定值？是否為定值？在不同溫度下、是否總是同一定值？答：對于確定的理想氣體在同一溫度下為定值，為定值。在不同溫度下為定值，不是定值。6.麥耶公式是否適用于理想氣體混合物？是否適用于實際氣體？答：邁耶公式的推導(dǎo)用到理想氣體方程，因此適用于理想氣體混合物不適合實際氣體。7.氣體有兩個獨立的參數(shù)，u(或h)可以表示為p和v的函數(shù)，即。但又曾得出結(jié)論，理想氣體的熱力學(xué)能、焓、熵只取決于溫度，這兩點是否矛盾？為什么？答：不矛盾。實際氣體有兩個獨立的參數(shù)。理想氣體忽略了分子間的作用力，所以只取決于溫度。8.為什么工質(zhì)的熱力學(xué)能、焓、熵為零的基準(zhǔn)可以任選？理想氣體的熱力學(xué)能或焓的參照狀態(tài)通常選定哪個或哪些個狀態(tài)參數(shù)值？對理想氣體的熵又如何？答：在工程熱力學(xué)里需要的是過程中熱力學(xué)能、焓、熵的變化量。熱力學(xué)能、焓、熵都只是溫度的單值函數(shù)，變化量的計算與基準(zhǔn)的選取無關(guān)。熱力學(xué)能或焓的參照狀態(tài)通常取0K或0℃時焓時為0，熱力學(xué)能值為0。熵的基準(zhǔn)狀態(tài)取p0=101325Pa、T0=0K熵值為09.