工程热力学思考题答案整理完成版 .pdf

⒉有人认为，开口系统中系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口

系不可能是绝热系。这种观点对不对，为什么答：不对。“绝热系”指的是过程中与外界无

热量交换的系统。热量是指过程中系统与外界间以热的方式交换的能量，是过程量，过程

一旦结束就无所谓“热量”。物质并不“拥有”热量。一个系统能否绝热与其边界是否对物质

流开放无关。

⒊平衡状态与稳定状态，平衡状态与均匀状态有何区别和联系答：“平衡状态”与“稳定状

态”的概念均指系统的状态不随时间而变化，这是它们的共同点；但平衡状态要求的是在

没有外界作用下保持不变；而平衡状态则一般指在外界作用下保持不变，这是它们的区别

所在。

⒋倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗在绝

对压力计算公式

PPP(PP)；PPP(PP)

bebbvb

中，当地大气压是否必定是环境大气压答：可能会的。因为压力表上的读数为表压力，是

工质真实压力与环境介质压力之差。环境介质压力，譬如大气压力，是地面以上空气柱的

重量所造成的，它随着各地的纬度、高度和气候条件不同而有所变化，因此，即使工质的

绝对压力不变，表压力和真空度仍有可能变化。“当地大气压”并非就是环境大气压。准确

地说，计算式中的Pb应是“当地

环境介质”的压力，而不是随便任何其它意义上的“大气压力”，或被视为不变的“环境大气

压力”。

⒌温度计测温的基本原理是什么答：温度计对温度的测量建立在热力学第零定律原理之

上。它利用了“温度是相互热平衡的系统所具有的一种同一热力性质”，这一性质就是“温

度”的概念。⒍经验温标的缺点是什么为什么答：由选定的任意一种测温物质的某种物理

性质，采用任意一种温度标定规则所得到的温标称为经验温标。由于经验温标依赖于测温

物质的性质，当选用不同测温物质制作温度计、采用不同的物理性质作为温度的标志来测

量温度时，除选定的基准点外，在其它温度上，不同的温度计对同一温度可能会给出不同

测定值(尽管差值可能是微小的)，因而任何一种经验温标都不能作为度量温度的标准。这

便是经验温标的根本缺点。

⒎促使系统状态变化的原因是什么举例说明。答：分两种不同情况：

⑴若系统原本不处于平衡状态，系统内各部分间存在着不平衡势差，则在不平衡势差的

作用下，各个部分发生相互作用，系统的状态将发生变化。例如，将一块烧热了的铁扔进

一盆水中，对于水和该铁块构成的系统说来，由于水和铁块之间存在着温度差别，起初系

统处于热不平衡的状态。这种情况下，无需外界给予系统任何作用，系统也会因铁块对水

放出热量而发生状态变化：铁块

的温度逐渐降低，水的温度逐渐升高，最终系统从热不平衡的状态过渡到一种新的热平衡

状态；

⑵若系统原处于平衡状态，则只有在外界的作用下（作功或传热）系统的状态才会发生

变。

⒏图1-16a、b所示容器为刚性容器：⑴将容器分成

两部分。一部分装气体，一部分抽成真空，中间是隔

（）

板。若突然抽去隔板，气体系统是否作功

(a)(b)

⑵设真空部分装有许多隔板，每抽去一块隔板让气体

图1-16思考题8附图

（）

先恢复平衡再抽去一块，问气体系统是否作功

⑶上述两种情况从初态变化到终态，其过程是否都可在P-v图上表示答：⑴；受刚性容

器的约束，气体与外界间无任何力的作用，气体（系统）不对外界作功；

⑵b情况下系统也与外界无力的作用，因此系统不对外界作功；⑶a中所示的情况为气

（）

体向真空膨胀自由膨胀的过程，是典型的不可逆过程。过程中气体不可能处于平衡

状态，因此该过程不能在P-v图上示出；b中的情况与