对于热机
Q1'?W?t?0.25?0.83kJ0.3
4-7答：（1）由孤立系统熵增原理：?Stot＝?Sc??Sh??Sl?mcplnTm?mcplnTm?0?0
TATB 所以有：Tm?TATB
（2）总功量为：W?QA?QB?mcp??TA?Tm???Tm?TB???mcpTA?TB?2TATB （3）QA?QB 所以 Tm?TA?TB
2?? 总熵变为：?S??S??S?mclnTm?mclnTm?mcln?TA?TB?
totABppp2TATB4TATB4-8答：选取两个容器中的气体为热力学系统，过程中系统绝热且无外功，所以
T'?T?300K
设终态容积分别为V1',V2'
P1V1?P1'V1'V1'?V2'?0.002
P2V2?P2'V2' P1'?P2'
联立求解所以有：V1'?0.001333m V2'?0.0006667m
左侧气体熵变：?S1?P1V1lnV1'?200000?0.001ln0.001333?0.192J/K
TV13000.001右侧气体熵变：?S2?P2V2lnV2'?100000?0.001ln0.0006667??0.135J/K
TV23000.00133总熵变为 ?Stot?0.0568J/K
第五章 水蒸气与湿空气
四、简述题
1、有无0℃或低于0℃的蒸汽存在？有无低于0℃的水存在？为什么？
答：有0℃或低于0℃的蒸汽存在，只要压力足够低就可能，但是没有低于0℃的水存在，因为水的三相点温度为0.01℃，低于三相点温度，只可能是固态或是气态。 2、25MPa的水，是否也象1MPa的水那样经历汽化过程？为什么？
答：不可以，因为水的临界点压力为22.12MPa，故此，当压力高于临界压力时，它的汽化不经过气液两相区，而是由液相连续的到达气相。 3、试解释湿空气、湿蒸汽、饱和湿空气。
答：湿空气是指含有水蒸气的空气，是干空气与水蒸气的混合物，湿空气中的水蒸气通常处
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于过热状态。湿蒸汽是饱和液体和饱和蒸汽的混合物，二者处于两相的平衡状态。饱和湿空气是指湿空气中的水蒸气达到饱和状态，湿空气不再具有吸收水分的能力，如果再加入水蒸气，就会凝结出水珠。
4、对未饱和湿空气与饱和湿空气分别判断干球温度、湿球温度、露点温度三者的大小。 答：未饱和湿空气：干球温度>湿球温度>露点温度
饱和湿空气： 干球温度>湿球温度＝露点温度
5、 同一地区阴雨天的大气压力为什么比晴朗天气的大气压力低？ 答：阴雨天相对湿度高，水蒸气分压力大。 6、 早晨有雾，为什么往往是好天气？
答：早晨有雾，说明湿空气中含有许多小水滴，湿空气为饱和湿空气，当温度逐渐上升后，小水滴逐渐汽化，所以往往是好天气。
第二篇 传热学
第八章 热量传递的基本方式
二、简述题
1、在有空调的房间内，夏天和冬天的室温均控制在20℃，夏天只需穿衬衫，但冬天穿衬衫会感到冷，这是为什么？
答：首先，冬季和夏季的最大区别是室外温度的不同，夏季室外温度比室内气温高，因此通过墙壁的热量传递方向是从室外传向室内。而冬季室外气温比室内低，通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外。因此冬季和夏季墙壁内表面温度不同，夏季高而冬季低。因此，人体在冬季通过辐射与墙壁的散热比夏季高很多。所以同样的温度，冬季穿衬衫会感到冷。 2、冬天，在相同的室外温度条件下，为什么有风比无风时感到更冷些？
答：假定人体表面温度相同时，人体的散热在有风时相当于强制对流换热，而在无风时相当于自然对流换热，而空气的强制对流换热强度要比自然对流换热强烈，所以有风时从人体带走的热量更多。
第九章 导热
二、简述题
1、利用同一冰箱储存相同的物质时，试问结霜的冰箱耗电量大还是未结霜的冰箱耗电量大？ 答：当其他条件相同时，冰箱的结霜相当于在冰箱蒸发器和冰箱冷冻室之间增加了一个附加热阻，因此，要达到相同的制冷室温度，必然要求蒸发器处于更低的温度，所以结霜的冰箱耗电量更大。
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2、冬天，经过在白天太阳底下晒过的棉被，晚上盖起来感到很暖和，并且经过拍打以后，效果更加明显，试解释原因。
答：棉被经过晾晒以后，可使棉花的空隙里进入更多的空气。而空气在狭小的棉絮空间里的热量传递方式主要是导热，由于空气的导热系数较小，具有良好的保温性能，而经过拍打的棉被可以让更多的空气进入，因而效果更明显。
3、 写出导热傅里叶定律表达式的一般形式，说明其适用条件及式中各符号的物理意义。 答：导热傅里叶定律表达式的一般形式：q???gradt???n???t(w/m2)只适用于各向同性?n?物体，式中：n—法线上单位向量，?t—沿法线方向的方向导数，?是表征物体导热
?n能力的热导率。
4、为什么导电性能好的金属导热性能也好？
答：这是因为金属的导热和导电都主要依靠自由电子的运动。 5、什么是接触热阻？接触热阻的主要影响因素有哪些？
答：两个固体表面相接触，未接触的空隙中充满空气或其他气体，由于气体的热导率远小于固体，对两个固体间的导热产生导热热阻。主要影响因素有：相互接触的物体表面的粗糙度、硬度和两表面之间的压力。
第十章 对流换热
三、简述题
1、何谓流动边界层？它的厚度是如何规定的？
答：当连续性粘性流体流过固体壁面时，由于粘性力的作用，紧靠壁面的一薄层流体内的速度发生明显变化，这一薄层叫做流动边界层。规定速度达到0.99u?处的y值作为边界层的厚度。
2、何谓温度边界层？它的厚度是如何规定的？
答：当温度均匀的物体与它所流过的固体壁面温度不同时，在壁面附近将形成一层温度变化较大的流体层，规定流体过余温度t的厚度。
3、说明努塞尔数Nu和普朗特数Pr的物理意义？
答：努塞尔数Nu表征流体在壁面法线方向上的平均无量纲温度梯度，其大小反映对流换热的强弱。普朗特数Pr是流体的物性特征数，表征流体动量扩散能力与热量扩散能力的相对大小。
4、说明雷诺数Re和格拉晓夫数Gr的物理意义？
答：雷诺数表征流体惯性力与粘性力的相对大小，反映了流体运动对对流换热的影响。格拉
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?tw?0.99(t??tw)处到壁面的距离为热边界层
晓夫数表征浮升力与粘性力的相对大小，反映自然对流的强弱。
5、有人将一碗热稀饭置于一盆凉水中进行冷却，为使稀饭凉得更快一些，你认为应该搅拌碗中的稀饭还是盆中的凉水？为什么？
答：从稀饭到凉水是一个传热过程，显然，稀饭和水的换热在不搅动时属于自然对流换热。而稀饭的换热要比水差，因此，要强化传热增加散热量，应该用搅拌的方式强化稀饭侧的传热。
第十一章 辐射换热
二、简述题
1、人造地球卫星在返回地球表面时为何容易被烧毁？
答：卫星在太空中正常运行的时候，其表面的热量传递方式主要依靠与太空及太阳等星体的辐射。而在卫星返回地面的过程中，由于与大气层之间的摩擦，产生大量的热量，无法及时散失，因而易被烧毁。
2、简要说明对流换热的主要影响因素？
答：（1）流动的起因；（2）流动的状态；（3）流体有无相变；（4）流体的物理性质；（5）换热表面的几何因素。
3、试述物理现象相似的条件？
答：①同类现象，指具有相同的物理性质、用形式和内容完全相同的微分方程描写的物理现象。②单值性条件相似。③同名已定特征数相等。
4、有人说：―颜色愈黑的物体发射率愈大‖正确吗？说明为什么？
答：不对，颜色和物体发射率无关，物体对于外来能量吸收率高低，不能依靠物体的颜色来判断，物体对外来辐射的吸收和反射能力与物体的性质、表面状态和所处的温度和发射体的温度等因素都有关系。
5、北方深秋季节的清晨，树叶叶面上常常结霜，试问树叶上、下表面的哪一面结霜？为什么？
答：霜会结在树叶的上表面。因为清晨，上表面朝向太空，下表面朝向地面。而太空表面的温度低于零摄氏度，而地球表面温度一般在零摄氏度以上。由于相对于树叶下表面来说，其上表面需要向太空辐射更多的能量，所以树叶下表面温度较高，而上表面温度较低且可能低于零摄氏度，因而容易结霜。
6、窗玻璃对红外线几乎不透明，但为什么隔着玻璃晒太阳却让人感到暖和？
答：窗玻璃对红外线不透明，但对可见光却是透明的，因而隔着玻璃晒太阳，太阳光可以穿过玻璃进入室内，而室内物体发出的红外线却被阻隔在窗内，因而室内的温度越来越高，因
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而感到暖和。
7、何谓大气―温室效应‖？为什么减小二氧化碳的排放就可以降低温室效应？
答：地球表面的温度升高，带来气候的变化和一系列的自然灾害，是温室效应。造成温室效应的原因是大气中的二氧化碳等气体含量增多，对地球表面红外辐射具有强烈的吸收作用，使地球向太空辐射的热量减少，地球表面的温度升高。所以减小二氧化碳的排放就可以降低温室效应。
第十二章 传热过程与换热器
二、简述题
1、试分析室内暖气片的散热过程，各环节有哪些热量传递方式？以暖气片管内走热水为例。 答：有以下换热环节及热传递方式：
（1）由热水到暖气片管道内壁，热传递方式是对流换热（强制对流）； （2）由暖气片管道内壁至外壁，热传递方式是导热；
（3）由暖气片外壁至室内环境和空气，热传递方式是辐射和对流换热。 2、强化传热的主要目的是什么？
答：（1）增大传热量；（2）减少传热面积，缩小设备尺寸、降低材料消耗；（3）降低高温部件的温度；（4）降低载热流体的输送功率。 3、削弱传热的主要目的是什么？
答：（1）减少热力设备、载热流体的热损失，节约能源；（2）维护低温工程中的人工低温环境，防止外界热量的传入；（3）保护工程技术人员的人身安全，避免遭受热或冷的伤害，创造温度适宜的工作和生活环境。
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