工程热力学-判断题-解答-2014-01-12

《工程热力学》判断题参考答案若有疑问，请与[e-mail]联系Chap1、概念辨析（1）（错误）可以把一个分子看作一个热力系。（选取热力系有两原则：1选取的研究对象可以很大，但一定要分子力的作用远大于引力的作用；2选取的研究对象可以很小，但一定要包括比较多的分子，一个分子必然是不行的。）（2）（错误）和外界没有任何相互作用的物体不能视作热力系。（热力系和外界之间既无物质相互作用也无能量相互作用，称为孤立系。）（3）（错误）热力过程一定是很慢的过程。(不一定，分子运动的速度是很快的。而且快慢是相对而言的，如使抽去隔板使一侧的水流到另外一侧的热力过程跟人身高变化的过程是快很多的。)（4）（错误）热力过程可以分为平衡过程和不平衡过程。（准平衡过程）（5）（错误）真空度和表压都是压力测量仪表测得的压力数据，两者没有任何区别。（真空度表示比背压低下去的程度P1=Pb-Pv；表压表示比背压高上去的程度P1=Pb+Pg.）（6）（错误）准平衡过程的中间点不能用状态参数描述。（处于准平衡过程中间点的热力系，内部的差异可以通过分子运动的作用均匀化，因此对外会表现为处处一致，可以用一些与时间无关的参数描述他们，这些参数就是状态参数：v、p、T、U、H、S、F、G。）（7）（错误）热力系中包含的物质越多，其压力和热力学能就越大。（压力是单位面积上承受的垂直作用力，和热力系的物质总数没有直接关系；而热力学能的多少是和物质的量相关的，物质越多，包含的能量越多。）（8）（错误）所有的状态参数都可以用特定的测量仪表来测出其大小。（可测量的基本状态参数：p、T、v；不可测量的导出状态参数：U、H、S、F、G。）（9）（错误）物质比热力学能和温度之间的函数关系是一种状态方程。（你知道状态方程是啥呀就瞎逼逼。。。状态方程指P、T、V之间的约束关系，其他参数间满足的关系方程称为状态函数。）（10）（错误）任何过程都可以在状态图上真实表示。（不平衡状态以及不平衡过程的中间点无法在状态图上表示。）Chap2、概念辨析（1）（错误）热力系中热量和功量为正时，都会增加热力系内部的能量。(Q=^E+W)（2）（错误）热量和功量都是状态参数。(不是，热量和功量的大小和过程进行的方式有关，不是状态参数。)（3）（错误）稳定流动中工质的参数不发生变化。（稳定流动中的工质参数不随时间的变化而变化，但是不同地点的工质参数可以变化。）（4）（正确）没有轴就没有轴功的存在。（5）（正确）简单可压缩系工质对外作功的唯一方式是容积的变化。（6）（错误）稳定流动中外界得到的功量等于工质的容积功。（技术功）（7）（错误）稳定流动中流动工质的热力学能保持不变。（热力学能、熵、焓依坐标而变）（8）（错误）开口系的研究对象和稳定流动的研究对象是完全相同的。（不是，稳定流动流动方程严格地区分了开口系中的静止工质和流动工质，并且把对能量过程真正有贡献的流动工质作为研究对象。）（9）（错误）工质容积不发生变化就无法对外作技术功。（工质容积不变而压力变化就可以对外做技术功。）（10）（错误）工质压力不发生变化就无法对外作容积功。（工质压力不变而容积变化就可以对外做容积功。）Chap3、概念辨析（1）（正确）可逆过程一定是准平衡过程。（2）（正确）不平衡过程一定是不可逆过程。（3）（正确）工作于相同热源间的任何热机，其效率都不会高于可逆卡诺热机效率。（4）（错误）克劳修斯不等式说明不可逆循环的熵变小于0。（熵变等于0）（5）（正确）闭口系经一吸热过程，其熵是增大的。（6）（错误）开口系在不可逆稳定流动中的熵是增加的。（熵不是增的，开口系由可逆因素引起的熵增必须借助开口系与外界物质、能量交换获得的Se来抵消，达到熵不变。）（7）（错误）绝热不可逆循环的熵变大于0。（绝热不可逆过程不存在，绝热则必可逆）（8）（错误）热力过程中热量的大小可以用T-s图上的面积表示。（前提必须是可逆过程）（9）（错误）所有热量的可用能都相等。（不一定，如受到外界不可逆因素影响的消耗，可用能也会减少）（10）（正确）应尽量减小热量利用设备的熵增，以得到最大的功量。Chap4、概念辨析（1）（错误）理想气体的气体常数和气体种类无关。（Rg是一个只和气体的种类有关的常数，称为气体常数。）（2）（错误）理想气体混合物中的某组分的存在方式是（p，Vi，T）。（是（Pi，V，T））（3）（正确）理想气体混合物中的某组分的存在方式是（pi，V，T）。（4）（正确）理想气体经历一个等压过程，其技术功为0。（5）（正确）理想气体在等温过程中，可以把吸收的热量全部转换成功。（6）（正确）理想气体在等温过程中的技术功和容积功一定相等。（7）（正确）理想气体在等熵过程中的技术功和容积功之比是一个常数。（8）（错误）不存在多变指数为负的热力过程。（存在的）（9）（正确）多变比热可以为负数。（10）（错误）理想气体在绝热自由膨胀过程中保持温度不变，是一个等温过程。（是一个等熵过程，不是等温过程。）（11）（错误）理想气体在绝热节流过程中保持焓不变，因此温度也不变。（温度改变）（12）（正确）绝热节流过程一定是熵增过程。（13）（正确）参数不同的气体混合过程一定是熵增过程。（14）（正确）向某真空容器迅速大流量充气，容器的温度会升高。（15）（正确）氧气瓶破裂造成泄漏时，瓶身温度会下降。Chap5、概念辨析（1）（错误）一元流动的质量方程只能用于可逆流动。（qm=Ac/v对可逆没有要求，是由质量守恒推出来的。）（2）（错误）一元流动的能量方程只能用于可逆流动。（Q=@h+c^2/2-dh=cdc只用到稳定流动前提，对于可逆与否是没有要求的。）（3）（错误）声音在空气中的传播速度是一个定值。（不是一个定值，根据当地的工质参数计算出来的来的声速不是一个常数。）（4）（错误）马赫数是当地速度相对于20℃空气音速的倍数。（并不是相对于20摄氏度空气的音速，而是根号下kpv的倍数。）（5）（正确）定熵流动时，渐缩喷管内部不会出现临界点。（6）（正确）定熵流动时，要达到超音速，必须采用缩放形喷管。（7）（错误）对定熵流动，喷管出口的流量随背压的降低单向增加。（并不是，当背压降低到一等程度，低到小于临界压力Pc时，喷管的流量就不变了。）（8）（错误）对定熵流动，喷管出口的压力永远等于背压。（并不是，P2=max（Pc,Pb））（9）（正确）气体在有摩擦的喷管中的流动是一个不可逆流动。（10）（正确）气体在进入喷管前经历一个节流过程，将使气体在喷管中的焓降变小。Chap6、概念辨析（1）（错误）活塞式压缩机的工作过程是周期性的，不能用稳定流动能量方程分析。（压缩机中气体的参数不会随着时间的变化而变化，而是随着地点的变化而变化，是一个典型的稳定流动，满足稳定流动方程，虽然他的工作过程是周期性的，但是因为在每一个周期内其参数都满足上述条件，故完全可以用稳定流动能量方程。）（2）（错误）活塞式压缩机的耗功用于提高气体的热力学能和对外放出热量。（活塞式压缩机如果进行绝热压缩过程，其耗功全部用于提升物体的内能，因其与外界没有热量交换。）（3）（错误）单级活塞式压缩机采用绝热压缩方式最省功。（绝热压缩耗功最多，可由图像得出结论。）（4）（正确）单级活塞式压缩机采用等温压缩方式最省功。（5）（错误）余隙容积越大，单位工质的压缩耗功越大。（）（6）（正确）余隙容积的存在降低了活塞式压缩机的气体产量。（7）（正确）从安全角度分析，若为等温压缩，则不必采用多级压缩。（8）（错误）多级活塞式压缩机最省功时，中间压力为进出口压力的算术平均值。（9）（正确）多级活塞式压缩机最省功时，各级压缩机的出口温度相等。（10）（正确）多级活塞式压缩机最省功时，各级压缩机的耗功相等。Chap7、概念辨析（注：本章只需要掌握燃气轮机）（1）（正确）汽油机的效率随压缩比ε的增大而增大。（2）（正确）汽油机工作的作功量随压缩比ε的增大而增大。（3）（正确）定压加热循环的效率随压缩比ε增大而增大。（4）（错误）定压加热循环的效率随等压预胀比ρ增大而增大。（5）（正确）混合加热循环的效率随等容升压比λ增大而增大。（6）（正确）使用相同材料时，在相同的环境条件下，效率以定压加热循环最高。（7）（正确）使用相同材料时，在相同的环境条件下，作功以定压加热循环最大。（8）（正确）燃气轮机循环的效率随升压比π的增大而增大。（9）（正确）燃气轮机循环的净功量随升压比π的增大而增大。（10）（错误）燃气轮机工作过程中压气机的耗功可以忽略。（压气机耗功而且压气机的耗功非常大，不可忽略。）（11）（错误）燃气轮机采用回热一定会提高效率。（不！只有T4T2才会提高效率，图像脑补，微笑脸。。。）（12）（正确）斯特林机循环的效率可以达到同温度范围内卡诺循环的效率。Chap8、概念辨析（1）（错误）范德瓦尔斯方程是描述气体参数的方程，不能用于固态和液态。（能用于液态。）（2）（错误）安德鲁斯的实验曲线和范德瓦尔斯方程的计算结果可以一一对应。（两相区的结果是不同的，一弯一直，实验直、理论弯。）（3）（错误）要想获得500℃的液态水，是非常困难的。（只要压力和体积满足一定要求就很容易得到。）（4）（错误）三相点下饱和蒸汽的焓很小，以至可以忽略。（因为汽化潜热随压力的提高而下降，所以三相点下蒸汽的压力很低，其汽化潜热很大，因此饱和蒸汽的焓是很大的。但是三相点下饱和水的焓很小。）（5）（错误）三相点下饱和蒸汽的内能严格为0。（三相点下饱和水的热力学能和熵为零，焓不为零；饱和蒸汽的焓很大；而内能不严格为零。）（6）（正确）两相水蒸汽节流后可能得到过热蒸汽。（7）（正确）对密闭容器中的两相水蒸汽加热，可能得到液态水。（8）（正确）两相水蒸汽的状态可由温度和比容确定。（9）（错误）两相水蒸汽的状态可由温度和压力确定。（两项水蒸气的状态可由温度和比容确定。）（10）（错误）压力越高，水的汽化潜热越大。（压力越高汽化潜热越小。）（11）（正确）朗肯循环中，能量损失最大的设备是凝汽器。（12）（正确）朗肯循环中，水泵的耗功相对汽轮机的作功量很小，可以忽略。（13）（错误）提高朗肯循环的效率应从降低凝汽器中的蒸汽放热着手。（提高朗肯循环的效率应从提高主蒸汽的温度和压力着手。）（14）（错误）单纯提高主蒸汽压力就可以极大地提高机组的作功量。（做工不明）（15）（错误）单纯提高主蒸汽温度不能有效地提高机组效率。（单纯提高主蒸汽温度可以有效提高机组效率。）（16）（正确）单纯降低凝汽器压力可以有效地提高机组效率。（17）（错误）再热循环总是可以提高循环的效率。（取决于再热压力，再热压力的高低导致附加循环的效率与基准循环的效率差值有所不同，存在提高或者拉低的关系。）（18）（正确）采用再热循环后，可以提高汽轮机运行的安全性。（19）（正确）回热循环总是可以提高循环的效率。（20）（错误）回热循环会降低单位工质的作功量进而降低机组的总功率。（回热循环会降低单位工质的做工量不假，但是因为锅炉加热的工质是在更高温度基础上的，所以产生的量大大增加，导致机组的总功率不仅只增不减而且增加的量很大！）Chap9、概念辨析（1）（错误）室温环境下不存在过热状态的H2O。（湿空气中的水蒸气，一般那都处于过热状态。）（2）（错误）在干热的夏季早晨会出现露水。（不会的，露点过程需要温度下降且湿度较大的条件。）（3）（错误）湿空气中的水蒸汽不是理想气体，不能用理想气体状态方程来进行计算处理。（可以的，因为湿空气中的水蒸气含量相比于干空气是小的，而且将其当做理想气体来处理会更简单。）（4）（错误）自然界中的液态水和水蒸汽处于两相平衡状态。（）（5）（错误）温度越高，湿空气的绝对湿度越大。（6）（错误）绝对湿度越大，相对湿度越大。（7）（错误）人体的舒适度只取决于空气温度。（8）（错误）湿空气经历干燥过程后，相对湿度下降了。（9）（正确）对湿空气压缩可以使其成为饱和空气。（10）（正确）冬季取暖时最好要对室内空气进行加湿。（11）（错误）夏季使用空调时最好要对室内空气进行