工程热力学课后思考题答案第四版沈维道童钧耕主编高等教育出版社

?u=cv(t2–t1)，?h=cp(t2–t1)；q=?u=cv(t2–t1)，q=?h=cp(t2–t1)

第一组都适用，第二组不适用。第二组第一式只适用于定容过程，第二式只适用于定压过程。

3．在定容过程和定压过程中，气体的热量可根据过程中气体的比热容乘以温差来计算。定温过程气体的温度不变，在定温膨胀过程中是否需要对气体加入热量？如果加入的话应如何计算？

需要加入热量。q=?u+w,对于理想气体，q=w=RT1lnvv2或q=?h+wt,对于理想气体，q=wt=RT1ln2。

v1v14．过程热量q和过程功w都是过程量，都和过程的途径有关。由理想气体可逆定温过程热量公式q=p1v1ln只要状态参数p1、v1和v2确定了，q的数值也确定了，是否可逆定温过程的热量q与途径无关？

v2可知，v1“可逆定温过程”已经把途径规定好了，此时谈与途径的关系没有意义。再强调一遍，过程热量q和过程功w都是过程量，都和过程的途径有关。

5．闭口系在定容过程中外界对系统施以搅拌功?w，问这时?Q=mcvdT是否成立？

不成立。搅拌功?w以机械能形式通过系统边界，在工质内部通过流体内摩擦转变为热，从而导致温度和热力学能升高。?Q是通过边界传递的热能，不包括机械能。 6．绝热过程的过程功w和技术功wt的计算式

w=u1–u2，wt=h1–h2

是否只适用于理想气体？是否只限于可逆绝热过程？为什么？

两式来源于热力学第一定律的第一表达式和第二表达式，唯一条件就是绝热q=0，与是否理想气体无关，且与过程是否可逆也无关，只是必须为绝热过程。 7．试判断下列各种说法是否正确？

(1)定容过程即无膨胀（或压缩）功的过程； (2)绝热过程即定熵过程； (3)多变过程即任意过程。

答：(1)定容过程即无膨胀（或压缩）功的过程；——正确。

(2)绝热过程即定熵过程；——错误，可逆绝热过程是定熵过程，不可逆绝热过程不是定熵过程。 (3)多变过程即任意过程。——错误，右图中的过程就不是多变过程。

8．参照图4-17，试证明：q1-2-3?q1-4-3。图中1–2、4–3各为定容过程，1–4、2–3各为定压过程。

证明：q1-2-3=q1-2+q2-3，q1-4-3=q1-4+q4-3

p q1-2=cv(T 2–T1)，

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q4-3=cv(T3–T4)，

q1-4=cp(T4–T1)=cv(T4–T1)+R(T4–T1)。 ?q1-2-3=q1-2+q2-3=cv(T2–T1)+cv(T3–T2)+R(T3–T2) =cv(T3–T1)+R(T3–T2)

q1-4-3=q1-4+q4-3=cv(T4–T1)+R(T4–T1)+cv(T3–T4)=cv(T3–T1)+R(T4–T1)

2-3=cp(T3–T2)=cv(T3–T2)+R(T3–T2)，q