工程热力学
作业
第1题干饱和蒸汽被定熵压缩，将变为：
您的答案：D
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据水和水蒸气在不同压力下的T-s图，干饱和蒸汽状态点在上临界线上，等熵压缩后，干饱和
水蒸气转变为过热蒸汽。
第2题湿空气的d一定时，温度越高，其吸湿能力：
您的答案：A
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据湿空气的含湿量和相对湿度的关系可知，含湿量一定时，温度越高，与湿空气温度对应的饱
和压力越大，湿空气的相对湿度越小，空气越干燥，其吸湿能力越强。
第3题湿空气压力一定时，其中水蒸气的分压力取决于：
您的答案：A
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据湿空气的含湿量和水蒸气分压力，相对湿度的关系可知，湿空气压力一定时，水蒸气的分压
力取决于含湿量。
第4题再热循环的目的是：
您的答案：D
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：再热循环的目的是提高水蒸汽的干度，从而提高循环的热效率。
第5题回热循环的主要目的是：
您的答案：D
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：回热循环的目的是提高进入锅炉之前的给水温度，从而提高锅炉的平均吸热温度，提高循环的热
效率。
第6题以下哪中传热方式是热量传递的基本方式：
您的答案：A
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：热量传递的基本方式有三种：热传导（导热），热对流（对流），热辐射
第7题对于同一种物质来说，哪种状态下的热导率值最大。
您的答案：A
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：同一种类的物质，固态，液态和气态三种状态比较，固态时导热系数最大，导热能力最强，液态居中，气态时导热系数最小，导热能力最弱。
第8题临界点时，饱和液体的焓等于干饱和蒸汽的焓。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据水和水蒸气在不同压力下的p-v图和T-s图可知，临界点是下临界线和上临界线的交点，在临界点上，饱和水和饱和水蒸气的差别消失，相对应，饱和液体的焓等于干饱和蒸汽的焓。
第9题某液体的温度为T，若其压力大于T 对应的饱和压力，则该液体一定处于未饱和液体状态。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据水和水蒸气在不同压力下的p-v图和T-s图可知，若某液体的温度为T，其压力大于与温度T对应的饱和压力，在坐标图中状态点处于液相区，为未饱和液体状态。
第10题知道了温度和压力，就可以确定水蒸气的状态。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：水蒸气的不同状态有5个：未饱和液体状态，饱和液体状态，湿蒸汽状态，干饱和蒸汽状态，过热蒸汽状态，其中根据温度和压力，可以确定未饱和液体状态，过热蒸汽状态，要想确定出湿蒸汽状态，还需要已知干度。
第11题水蒸气的定温膨胀过程满足 Q=W
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：水蒸气作为工质时，不能作为理想气体处理，必须被看作是实际气体，其热力学能与温度和比体积有关，在等温过程中，热力学能变化不为零，所以定温过程不满足上式。
第12题相对湿度为φ=0时，说明空气中完全没有水蒸气。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据相对湿度的定义，相对湿度为水蒸气的密度与水蒸气的最大密度之比。当相对湿度为零时，空气中没有水蒸气。
第13题相对湿度为φ=1时，说明空气中都是水蒸气。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据相对湿度的定义，相对湿度为水蒸气的密度与水蒸气的最大密度之比。当相对湿度为1时，湿空气中水蒸气的绝对湿度达到最大值。
第14题空气的相对湿度越大，其含湿量越高。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据含湿量和相对湿度的关系，在湿空气温度一定时，空气的相对湿度越大，其含湿量越高。注意前提条件。
第15题对未饱和湿空气，露点温度即水蒸气分压力所对应的水的饱和温度。您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据水和水蒸气在不同压力下的p-v图和T-s图可知，露点在水蒸气分压力下的上临界线上，露点温度就是与水蒸气分压力对应的水或水蒸气的饱和温度。
第16题饱和湿空气是由干空气和干饱和水蒸气组成的湿空气。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据饱和湿空气的概念，饱和湿空气是由干饱和空气和饱和水蒸气所组成的混合气体。
第17题未饱和湿空气是由干空气和湿蒸汽组成的湿空气。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据未饱和湿空气的概念，未饱和湿空气是由干饱和空气和过热水蒸气所组成的混合气体。
第18题饱和水的干度x=0，干饱和蒸汽的干度x=1
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据干度的定义，干度是水蒸气的质量与湿蒸汽的质量之比。所以干度为零时，
第19题未饱和水的干度x< 0，过热蒸汽的干度x> 1
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据干度的定义，干度是水蒸气的质量与湿蒸汽的质量之比。描述的是饱和水的汽化阶段湿蒸汽中水蒸气含量多少的参数。在未饱和水和过热蒸汽状态不涉及干度。
第20题湿空气可以看作是理想气体的混合物
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：湿空气可以看作是由干空气和水蒸气组成的理想气体混合物。
第21题因为湿空气中含有水蒸气，因此湿空气不能被看作是理想气体
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：由于湿空气中水蒸气的含量较少，且分压力较小，可以将湿空气中含有的少量水蒸气看作是理想气体。因此湿空气可以看作是理想气体的混合物。
第22题相对湿度越小，湿空气中水蒸气偏离饱和状态越远，空气越干燥。您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据相对湿度的定义，在湿空气温度一定时，相对湿度越小，水蒸气的分压力越小于同温度下水蒸气的饱和压力，偏离饱和状态越远，空气越干燥。
第23题在蒸汽初压和冷凝压力不变的条件下，提高蒸汽初温，可以提高朗肯循环的热效率。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据朗肯循环热效率计算公式，朗肯循环的热效率与蒸汽初温，蒸汽初压和乏气压力有关，在蒸
汽初压和冷凝压力不变时，提高蒸汽初温，可以提高朗肯循环的热效率。
第24题在蒸汽初压和蒸汽初温不变的条件下，提高冷凝压力，可以提高朗肯循环的热效率。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据朗肯循环热效率计算公式，朗肯循环的热效率与蒸汽初温，蒸汽初压和乏气压力有关，在蒸
汽初压和蒸汽初温不变时，提高冷凝压力，将会降低朗肯循环的热效率。
第25题在蒸汽初温和冷凝压力不变的条件下，提高蒸汽初压，可以提高朗肯循环的热效率。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据朗肯循环热效率计算公式，朗肯循环的热效率与蒸汽初温，蒸汽初压和乏气压力有关，在蒸
汽初压和冷凝压力不变时，提高蒸汽初温，可以提高朗肯循环的热效率。
第26题无论固体，液体，还是气体，只要有温度差，它们在接触时就会发生导热现象。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据导热的定义：物质之间不发生相对位移时，依靠物质内部微观粒子：分子，原子和自由电子
的热运动进行的热量传递现象，称为导热。这里物质包括固体，液体和气体。
第27题单纯的导热只能发生在密实的固体中。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：当流体间存在温差时，不仅能发生导热，还能产生对流运动，伴随对流换热。
第28题温度梯度是沿着等温面的法线方向，并且指向温度升高的方向。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：温度梯度是向量，既有大小又有方向，温度梯度的正方向是沿等温面的法线方向，并指向温度升高的方向，由低温等温面指向高温等温面。
第29题针对各向同性介质，傅立叶定律中的负号说明温度梯度的方向和热量传递的方向共线反向。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据傅立叶定律的表达形式和物理意义，可以判断此说法正确。
第30题热对流只能发生在流体之中，而且必然伴随有微观粒子热运动所产生的导热。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：与对流有关的换热方式常见有：纯对流和对流换热，纯对流是热量传递的基本方式，不包含导热。
第31题对流换热是热量传递的基本方式。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：对流换热是流体流过某一固体表面时，与固体之间进行的既包含对流又包含导热的热量传递方式。不是热量传递的基本方式。
第32题材料的热导率数值大小反映了材料的导热能力，是物体的物性量。您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：材料的热导率是物质的物性量，反映了材料导热能力的大小，一般来说，固体的导热能力最强，液体次之，气体最弱。
第33题对流换热的表面传热系数大小反映了对流换热的强弱，是物体的物性量。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：对流换热的表面传热系数不是物体的物性量。
第34题所有温度大于0K的实际物体都具有发射热辐射的能力。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：热辐射与导热和对流的一个不同之处就是只要物体的温度大于0K物体都具有发射热辐射的能力。
第35题热辐射过程中，不仅有能量的传递，而且还有能量形式的转化。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：物体之间进行辐射换热时，会发生辐射能和热能两种能量形式的转换。物体向外发射辐射能时，首先将热能转化为辐射能，辐射能在空间传播，投射到另一物体表面，被另一物体吸收，转变为另一物体的热能。
第36题温度不同的两个物体之间可以进行辐射换热，温度相同的两个物体之间不发生辐射换热。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：温度不同的两个物体之间可以进行辐射换热，温度相同的两个物体之间也会发生辐射换热，净辐射换热量为零
第37题热辐射可以不依靠中间介质，在真空中传播。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：此说法正确，例如太阳发射的辐射能量可以穿越遥远的太空投射到地球表面上，就是可以在真空中传播的例子。
第38题对于同一种物质来说，固态的热导率值最大，气体的热导率值最小。您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：物质状态不同时，其导热机理不同，固体的导热依靠晶格振动和自由电子的迁移，气体导热依靠气体内部微观粒子的热运动。
第39题 pV=nRT 公式适用于：
您的答案：B,C
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：该公式是理想气体的状态方程式，描述了理想气体在某一平衡状态时温度，压力和体积之间的相
互关系，适用于理想气体和理想气体混合物，湿空气可看作是由干空气和水蒸气组成的理想气体混合物。
第40题热量传递的基本方式有：
您的答案：A,B,C
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：热量传递的基本方式有热传导，热对流和热辐射。对流换热是导热和对流联合起作用的热量传递
方式。辐射换热是物体间进行的包含辐射和吸收的综合热量传递方式。
作业总得分：20.0
作业总批注：
作业
第1题孤立系统的热力学状态不能发生变化。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据孤立系统的定义，孤立系统是与外界没有质量交换和能量交换的系统，但孤立系统内部有状
态的变化。
第2题平衡状态的系统不一定是均匀的，均匀系统则一定处于平衡状态。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：平衡条件：热平衡，力平衡，化学平衡，以及相平衡。平衡着眼于时间。均匀是指系统具有均匀
一致的密度，均匀一致的状态，着眼于空间。平衡系统可以是多相系统，例如气液两相平衡共存的系统，
但此时系统不是均匀系统。
第3题摄氏温度的零点相当于热力学温度的273.15K。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据摄氏温度和热力学温度的关系判断，t=T-273.15.此说法正确
第4题只有绝对压力才能表示工质所处的状态，才是状态参数。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：当系统处于某一平衡状态时，绝对压力具有一确定的数值，但由于环境压力会发生变化，相对压力也会发生变化，所以只有绝对压力才是状态参数。
第5题只有平衡状态，才能在状态参数坐标图上用一个对应点来表示。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：正确。不是平衡状态的系统，找不到确定的状态参数相对应，不能在坐标图中用一个确定的对应点来表示。
第6题不平衡过程，一定是不可逆过程；
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：不平衡过程中，一定有引起不平衡的耗散因素，一定是不可逆过程。
第7题不可逆过程就是指工质不能恢复原来状态的过程；
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：不可逆过程是系统和外界不能同时都回复到原来状态的过程，若工质恢复到原来状态，外界一定不会恢复到原状态。
第8题一个可逆过程必须同时也是一个准平衡过程，但准平衡过程不一定是可逆的。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：可逆过程是没有耗散的准静态过程
第9题功可以全部转变为热，但热不能全部转变为功。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：功可以全部地无条件地转变为热，但热不能无条件地全部地转变为功。
第10题系统中工质经历一个可逆定温过程，由于没有温度变化，故该系统中工质不能与外界交换热量
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：理想气体经历可逆定温过程，热力学能的变化为零，但工质与外界是否交换热量，还要看容积变
化功如何变化。
第11题封闭热力系内发生可逆定容过程时，系统一定不对外作容积变化功。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据可逆过程容积变化功的计算公式可见（见讲义PPT），可逆定容时，比体积保持不变，容积
变化功为零。
第12题封闭热力系中，不作膨胀功的过程一定是定容过程。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：自由膨胀过程中工质不对外作功，但体积发生了变化。
第13题气体膨胀时一定对外作功。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：气体向真空自由膨胀时，不需要克服外界压力，因此不对外作功。
第14题工质吸热后一定会膨胀。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：工质吸热，只涉及到热量的变化；而工质膨胀，涉及到系统和外界所交换的功量的方向，吸热后，并不一定会膨胀作功，例如刚性容器中工质吸热，系统不对外作膨胀功，但系统的温度会升高。
第15题根据热力学第一定律，任何循环的净热量等于该循环的净功量。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：完成热力循环后，热力学能的变化为零。因此，根据热力学第一定律的表达形式：热量=热力学能+功量，可知：完成热力循环，系统与外界所交换的净热量等于净功量。
第16题热力过程中，工质向外界放热，其温度必然降低。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：工质向外放出热量，只涉及热量交换的方向，并不直接影响工质温度的变化，因此，工质放热，温度并不一定降低。
第17题工质从同一初态出发，分别经历可逆过程和不可逆过程达到相同的终态，则两过程中工质与外界交换的热量相同。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：热量是过程量，工质即使从同一状态点出发，到达相同的终了状态，经过的饿热力过程不同，两个过程中所交换的热量也是不同的。
第18题工质所作的膨胀功与技术功，在某种条件下，两者的数值会相等。您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：当工质进出口的推动功相同时，膨胀功与技术功数值相同。
第19题功不是状态参数，热力学能与推动功之和也不是状态参数。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：热力学能与流动功之和是焓。焓是系统的状态参数。
第20题流动功的改变量仅取决于系统进出口状态，而与工质经历的过程无关。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据流动功的定义可见，流动功只有系统进出口的压力和比体积有关，与工质所经历的过程是无关的。
第21题不可逆性是自发过程的重要特征和属性。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据自发过程的定义和特征，可以判断此说法正确。
第22题非自发过程就是不能进行的过程。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：该说法错误。非自发过程是不能自动进行的过程，但在一定的补偿条件下可以进行。
第23题有人说：“自发过程是不可逆过程，非自发过程就是可逆过程”。这种说法对吗？
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：该说法错误。自发过程是不可逆过程，非自发过程可以可逆，也可以不可逆，取决于过程中是否有耗散效应。
第24题热力学第二定律可否表述为“功可以完全变为热，而热不能完全变为功。”
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：这种表述是不完整的（或者说是不完全正确的），完整的表述为：功可以自发地全部地转变为热，但热不能自发地全部地转变为功。
第25题第二类永动机不仅违背了热力学第二定律，也违背了热力学第一定律。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据第二类永动机的定义：从单一热源取热使之全部转化为功的机器，称为第二类永动机。第二类永动机只违反了热力学第二定律，并不违反热力学第一定律。
第26题工质经过一个不可逆循环，不能恢复原状态。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：循环的定义就是热力系统或工质从某一初始状态出发，经过一系列变化过程，又回复到原来的状态。工质经过一个不可逆循环，能够恢复到原来状态。
第27题制冷循环为逆向循环，而热泵循环为正向循环。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：制冷循环和热泵循环都是逆向循环。只是循环的目的不同。
第28题一切可逆热机的热效率都相等。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：卡诺定理指出：在相同的高温恒温热源和低温恒温热源间工作的所有可逆热机的热效率都相等，都等于卡诺热机的热效率。此问题在判断两个热机热效率大小时，没有判断的前提，故无法判断。
第29题任何可逆循环的热效率都不可能大于卡诺循环的热效率。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：卡诺定理指出：在相同的高温恒温热源和低温恒温热源间工作的所有可逆热机的热效率都相等，都等于卡诺热机的热效率。此问题在判断两个热机热效率大小时，没有判断的前提，故无法判断。
第30题在任何情况下，向气体加热，熵一定增加；气体放热，熵总减少。您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据闭口系统的熵方程，气体不可逆放热时，熵不一定会减少。
第31题熵增大的过程必为不可逆过程。
您的答案：错误
题目分数：0.5
批注：根据闭口系统的熵方程，熵增加的过程可以是可逆吸热过程。
第32题熵减小的过程是不可能实现的。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据闭口系统的熵方程，可逆放热过程既是熵减小的过程。
第33题只要有不可逆性就会有熵产，故工质完成一个不可逆循环，其熵的变化量必大于0。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：熵是系统的状态参数，完成一个热力循环后熵变为零。
第34题不可逆过程必为熵增过程。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据闭口系统的熵方程，不可逆过程熵产大于零，但可以为吸热，放热或绝热过程，若为不可逆
绝热或吸热过程一定是熵增过程。
第35题不可逆绝热过程必为熵增过程。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据闭口系统的熵方程，不可逆过程熵产大于零，绝热过程熵流等于零，所以不可逆绝热过程为
熵增过程。
第36题不可逆过程不可能为等熵过程。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据闭口系统的熵方程，不可逆过程熵产大于零，但可以为吸热，放热或绝热过程，若为不可逆
放热过程，则有可能为等熵过程。
第37题封闭热力系统发生放热过程，系统的熵必减少。
您的答案：错误
此题得分：0.5
批注：根据闭口系统的熵方程，放热过程熵可以增加，可以减少，还可以为零。
第38题吸热过程必是熵增过程。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据闭口系统的熵方程，可以判定吸热过程一定是熵增过程。
第39题可逆绝热过程是定熵过程，反之，亦然。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：定熵过程就是可逆绝热过程，可逆绝热过程亦是定熵过程。
第40题当m公斤的河水和G公斤的沸水具有相同的热能时，它们的可用能一定相同。
您的答案：错误
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：G公斤沸水的可用能要多。
作业总得分：20.0
作业总批注：
批注：根据闭口系统，开口系统，绝热系统，以及孤立系统的含义，可分析填入孤立系统
第2题工质的压力可以用绝对压力，表压力和真空度来表示，以下哪种压力可以作为工质的状态参数
您的答案：A
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：对于热力系统所处的某一确定状态，绝对压力具有确定的数值，但表压力会随环境压力的变化而
变化，不能作为状态参数。
第3题若组成热力系统的各部分之间没有热量传递，热力系统将处于热平衡状态。此时热力系统内部一定不存在（）。
您的答案：A
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：温度差是判断系统是否处于热平衡的参量，系统处于热平衡时各部分之间一定没有温度差。
第4题若组成热力系统的各部分之间没有相对位移，热力系统将处于力平衡状态。此时热力系统内部一定不存在（）。
您的答案：B
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：压力差是判断系统是否处于力平衡的参量，处于力平衡的热力系统，必须满足力平衡，各部分之
间没有相对运动。
第5题等量空气从相同的初态出发，分别经过可逆绝热过程A和不可逆绝热过程B到达相同的终态，两个过程中空气热力学能变化的关系为（）。
您的答案：C
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据热力学能是热力系统的状态参数的特点，可知，空气从相同初始状态出发，到达相同终了状
态时，热力学能的变化相同。
第6题热力系统的总储存能包括内部储存能和外部储存能，下列哪种能量是内部储存能。
您的答案：A
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据储存能，热力学能，宏观动能和宏观位能，功量，热量的区别可知，热力学能是热力系统的
内部储存能。
第7题第一类永动机违反了以下哪个基本定律。
您的答案：B
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：第一类永动机是指不消耗任何形式的能量就能够对外作功的机器，其违反了热力学第一定律。
第8题封闭热力系内发生可逆定容过程时，系统一定不对外作（）。
您的答案：C
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据可逆过程膨胀功（或压缩功）的计算公式，可知可逆定容过程一定不对外体积变化功。
第9题下面所列物理量中，哪一个不是系统的状态参数。
您的答案：D
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：热力系统的状态参数包括温度，压力，比体积，热力学能，焓和熵。
第10题理想气体的热力学能只与（）有关。
您的答案：A
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据理想气体的定义可知，理想气体的热力学能只包括内动能，因此只与温度有关。
第11题理想气体的比热容只与（）参数有关。
您的答案：A
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据理想气体比热容的计算公式可知，理想气体的热力学能和焓只与温度有关，因此，理想气体的比热容只与温度有关。
第12题以下哪个描述适合自发过程。
您的答案：C
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据自发过程的定义和特征可知：自发过程是典型的不可逆过程。
第13题第二类永动机违反了以下哪个基本定律。
您的答案：C
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据第二类永动机的定义（可以从单一热源取热并使之全部转变为功的机器）可知，其违反了热力学第二定律。
第14题热力循环可分为正向循环和逆向循环，以下循环中为正向循环的是（）。
您的答案：A
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：正向循环是指将热能转变为机械能，对外输出动力的循环，又称为热机循环。
第15题动力循环的经济性可用热效率来表示，热机的热效率（）
您的答案：B
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据热效率的定义和计算公式，可知热机的热效率总是小于1.
第16题制冷循环的经济性可用制冷系数来表示，制冷机的制冷系数（）
您的答案：D
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据制冷系数定义式，ε=从低温热源取热/外界对系统作功，可知制冷系数可以大于1，等于1，或小于1.
第17题热泵循环的经济性可用供热系数来表示，热泵的供热系数（）
您的答案：B
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据供热系数的定义式，供热系数=高温热源得到的热量/外界对系统作功，可知供热系数永远大于1.。
第18题任何可逆循环的热效率都（）卡诺循环的热效率。
您的答案：D
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：卡诺定理一指出，在相同的高温热源和低温热源之间工作的所有可逆热机的热效率都相等，其前
提是将在相同的高温恒温热源和低温恒温热源间工作的热机相比较。本体没有比较前提，固无法判断。
第19题任何可逆循环的热效率都（）不可逆循环的热效率。
您的答案：D
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：卡诺定理二指出：在相同的高温恒温热源和低温恒温热源间工作的所有不可逆热机的热效率都小于卡诺热机的热效率。在利用卡诺定理比较两个热机热效率大小时，比较的前提是必不可少的。本问题缺少比较的前提，故无法判断。
第20题在相同的高温恒温热源和低温恒温热源间工作的任何可逆热机的热效率都（）卡诺热机的热效率。
您的答案：B
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：满足卡诺定理一的条件和描述。卡诺定理一指出：在相同的高温恒温热源和低温恒温热源间工作的所有可逆热机的热效率都相等，等于卡诺热机的热效率。
第21题在相同的高温恒温热源和低温恒温热源间工作的任何可逆热机的热效率都（）不可逆热机的热效率。
您的答案：A
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：满足卡诺定理二的前提和描述。卡诺定理二指出：在相同的高温恒温热源和低温恒温热源间工作的所有不可逆热机的热效率都小于卡诺热机的热效率。
第22题若工质分别经历可逆过程A和不可逆过程B，均从同一初始状态出发，而两过程中工质从同一热源吸收相同热量，则工质终态的熵（）。
您的答案：B
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据可逆过程和不可逆过程熵变和过程中所传递热量的关系可知，不可逆过程终态熵值大于可逆过程终态熵值。
第23题如果从同一初态出发到达同一终态有两个过程：可逆过程A和不可逆过程B，则两过程的熵变关系是( ).
您的答案：B
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：熵是状态参数，两过程初终状态相同，故熵变相等。
第24题等熵过程一定是一个（）过程。
您的答案：C
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据闭口系统熵方程可知。等熵过程可能是可逆绝热过程，也可能是不可逆放热过程。
第25题当m公斤的河水和G公斤的沸水具有相同的热能时，它们的可用能（）。
您的答案：C
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：河水和沸水相比，沸水的温度高，在二者具有相同热力学能的条件下，沸水的可用能更多。
第26题闭口系统具有恒定的质量,但具有恒定质量的系统不一定就是闭口系统。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：闭口系统具有恒定的质量。但对于开口系统，若流入和流出系统的质量相同，也具有恒定的质量，所以具有恒定质量的系统不一定是闭口系统。
第27题孤立系统一定是闭口的,反之则不然。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据闭口系统和孤立系统的定义可知：孤立系统一定是闭口系统，但反之，闭口系统不一定是孤立系统。
第28题孤立系统一定是绝热系统，但绝热系统不一定都是孤立的。
您的答案：正确
题目分数：0.5
此题得分：0.5
批注：根据孤立系统和绝热系统的定义可知：孤立系统一定是绝热系统，但反之，绝热系统不一定是孤立系统。
第29题工质从同一初态出发，分别经历可逆过程和不可逆过程达到相同的终态，则两过程中（）相同。
《工程热力学》(第五版) 配套课件
第一章基本概念 1.基本概念 热力系统：用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来，这种人为分隔的研究对象，称为热力系统，简称系统。 边界：分隔系统与外界的分界面，称为边界。 外界：边界以外与系统相互作用的物体，称为外界或环境。 闭口系统：没有物质穿过边界的系统称为闭口系统，也称控制质量。 开口系统：有物质流穿过边界的系统称为开口系统，又称控制体积，简称控制体，其界面称为控制界面。 绝热系统：系统与外界之间没有热量传递，称为绝热系统。 孤立系统：系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换，称为孤立系统。 单相系：系统中工质的物理、化学性质都均匀一致的系统称为单相系。 复相系：由两个相以上组成的系统称为复相系，如固、液、气组成的三相系统。 单元系：由一种化学成分组成的系统称为单元系。 多元系：由两种以上不同化学成分组成的系统称为多元系。 均匀系：成分和相在整个系统空间呈均匀分布的为均匀系。 非均匀系：成分和相在整个系统空间呈非均匀分布，称非均匀系。 热力状态：系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况，称为工质的热力状态，简称为状态。 平衡状态：系统在不受外界影响的条件下，如果宏观热力性质不随时间而变化，系统内外同时建立了热的和力的平衡，这时系统的状态称为热力平衡状态，简称为平衡状态。 状态参数：描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。如温度（T）、压力（P）、比容（υ）或密度（ρ）、内能（u）、焓（h）、熵（s）、自由能（f）、自由焓（g）等。 基本状态参数：在工质的状态参数中，其中温度、压力、比容或密度可以直接或间接地用仪表测量出来，称为基本状态参数。 温度：是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量，其物理实质是物质内部大量微观分子热运动的强弱程度的宏观反映。 热力学第零定律：如两个物体分别和第三个物体处于热平衡，则它们彼此之间也必然处于热平衡。 压力：垂直作用于器壁单位面积上的力，称为压力，也称压强。 相对压力：相对于大气环境所测得的压力。如工程上常用测压仪表测定系统中工质的压
(完整版)哈工大工程热力学习题答案——杨玉顺版
第二章 热力学第一定律 思 考 题 1. 热量和热力学能有什么区别？有什么联系？ 答：热量和热力学能是有明显区别的两个概念：热量指的是热力系通过界面与外界进行的热能交换量，是与热力过程有关的过程量。热力系经历不同的过程与外界交换的热量是不同的；而热力学能指的是热力系内部大量微观粒子本身所具有的能量的总合，是与热力过程无关而与热力系所处的热力状态有关的状态量。简言之，热量是热能的传输量，热力学能是能量？的储存量。二者的联系可由热力学第一定律表达式 d d q u p v δ=+ 看出；热量的传输除了可能引起做功或者消耗功外还会引起热力学能的变化。 2. 如果将能量方程写为 d d q u p v δ=+ 或 d d q h v p δ=- 那么它们的适用范围如何？ 答：二式均适用于任意工质组成的闭口系所进行的无摩擦的内部平衡过程。因为 u h pv =-，()du d h pv dh pdv vdp =-=-- 对闭口系将 du 代入第一式得 q dh pdv vdp pdv δ=--+ 即 q dh vdp δ=-。 3. 能量方程 δq u p v =+d d （变大） 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大） 很相像，为什么热量 q 不是状态参数，而焓 h 是状态参数？ 答：尽管能量方程 q du pdv δ=+ 与焓的微分式 ()d d d h u pv =+（变大）似乎相象，但两者 的数学本质不同，前者不是全微分的形式，而后者是全微分的形式。是否状态参数的数学检验就是，看该参数的循环积分是否为零。对焓的微分式来说，其循环积分：()dh du d pv =+???蜒? 因为 0du =??，()0d pv =?? 所以 0dh =??， 因此焓是状态参数。 而对于能量方程来说，其循环积分： q du pdv δ=+???蜒?
工程热力学论文2
工 程 热 力 学 论 文 姓名： 学号：1011011014 序号：05
太阳能热发电热力分析 摘要：从热力学角度出发，研究了太阳能热气流在集热棚、烟囱及风力透平机组内的能 量转换过程，建立了无能量损失的理想热力过程，以及包含各种能量损失的实际热力过程模型．鉴于太阳能热气流发电站的大尺寸特征，采用了一维假设建立了集热棚内热气流的传热模型，采用龙格一库塔方法对温度方程进行数值求解．最后对一个100研级的太阳能热气流发电站进行了试算．其主要参数为集热棚直径3600m，烟囱高950m，设计功率1001,研．给出了该电站的风力透平轴功率随质量流量和太阳能吸收强度的变化规律，集热棚内的温升曲线，以及风力透平机的设计参数． 关键词：太阳能热发电；集热棚；热力分析；轴功率 现状综诉：太阳能是太阳内部连续不断的核聚变反应过程中所产生的能量。据测算,太 阳每秒照于地球上的能量相当于500万t煤。可以说,太阳能就是人类“用之不竭”的可再生能源。根据有关预测，21世纪的全球能源结构将发生重大变化，太阳能和其它可再生能源将替代石油和煤炭，逐渐成为世界能源的主角。到2050年，太阳能、风能和生物质能在各种一次能源构成中所占的比例将高达50％，远高于石油（0％或甚微）、天然气（13％）、煤（20％）、核能（10％），水电（5％）和其它（2％）。 太阳能热发电技术是具有较强竞争力的可再生能源发电技术。太阳能集热器把收集到的太阳辐射能发送至接收器产生热空气或热蒸汽，用传统的电力循环来产生电能，发电运行成本低，并可以与化石燃料形成混合发电系统。太阳能热发电无噪音,无污染,无需燃料,不受地域限制,规模大小灵活,故障率低,建站周期短，这些优势都是用其它能源发电所无法比拟的，对中国等太阳能资源丰富的国家来说是一个很大的机遇。 太阳能热发电技术综合性很强，涉及太阳能利用、储能、新型材料技术、高效汽轮机技术和自动控制系统等问题，不少发达国家已投人大量人力和物力。经过近40年的研究，太阳能热力发电装置的单机容量已从千瓦级发展到了兆瓦级，目前世界上已有几十座MW级的太阳能热电站投入运行。许多科学家纷纷预测，至2l世纪初中期，太阳能热发电的电价极有可能降到与化石能源电价相同的水平。我国学者潘垣等(2003)近年来致力于太阳能热气流技术的研究和推广，对我国太阳能资源分布状况、技术及经济性分析进行了广泛的调研，认为在本世纪，大规模太阳能热气流发电技术与核聚变发电技术，．是使我国从根本上摆脱能源资源“瓶颈”约束的两个重要途径。代彦军(2003)对宁夏地区发展太阳能热气流发电技术进行了理论探索。 原理简述： 本文利用理论及数值方法，对太阳能热气流发电技术的理想及实际热力过程进行分析，考虑了风力透平中的能量损失和烟囱流动损失对系统性能的影响。由于太阳能热气流发电系统具有超大几何尺寸，采用一维换热假设对系统内的传热过程进行建模，所建立的方程
工程热力学(1)考试复习重点总结
第一章 基本概念及定义 一、填空题 1、热量与膨胀功都是 量，热量通过 差而传递热能，膨胀功通过 差传递机械能。 2、使系统实现可逆过程的条件是：（1） ，（2） 。 3、工质的基本状态参数有 、 、 。 4、热力过程中工质比热力学能的变化量只取决于过程的___________而与过程的路经无关。 5、热力过程中热力系与外界交换的热量，不但与过程的初终状态有关，而且与_______有关。 6、温度计测温的基本原理是 。 二、判断题 1、容器中气体的压力不变则压力表的读数也绝对不会改变。（ ） 2、无论过程是否可逆，闭口绝热系统的膨胀功总是等于初、终态的内能差。（ ） 3、膨胀功的计算式?= 2 1 pdv w ，只能适用于可逆过程。 （ ） 4、系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下（不考虑外力场作用），宏观热力性质不随时间而变化的状态。（ ） 5、循环功越大，热效率越高。（ ） 6、可逆过程必是准静态过程，准静态过程不一定是可逆过程。（ ） 7、系统内质量保持不变，则一定是闭口系统。（ ） 8、系统的状态参数保持不变，则系统一定处于平衡状态。（ ） 9、孤立系统的热力状态不能发生变化。（ ） 10、经历一个不可逆过程后，系统和外界的整个系统都能恢复原来状态。（ ） 三、选择题 1、闭口系统功的计算式21u u w -=（ ）。 （A ）适用于可逆与不可逆的绝热过程 （B ）只适用于绝热自由膨胀过程 （C ）只适用于理想气体绝热过程 （D ）只适用于可逆的绝热过程 2、孤立系统是指系统与外界（ ）。 （A ）没有物质交换 （B ）没有热量交换 （C ）没有任何能量交换 （D ）没有任何能量传递与质交换 3、绝热系统与外界没有（ ）。 （A ）没有物质交换 （B ）没有热量交换 （C ）没有任何能量交换 （D ）没有功量交换
【工程热力学讲义大全】
【工程热力学讲义大全】 绪论 问题：本课程是什么？干什么？有什么特点？ 一、能源和动力工程 1、能源：人类赖以生存和发展的物质资源称为能源。人们的衣、 食、住、行，时时处处都离不开能源。从某个角度来讲，人类的发展史就是开发和利用能源的历史。而开发和利用能源的先进程度是社会进步的标志。 2、能源的利用：能源的利用方式可分为两种，一是直接利用，即将 自然界的能源不经过形态转换而利用。如晒太阳、风车、水车等。 自然界现有形态的能源称为一次能源。二是间接利用，将一次能源经过形态转换再利用。如火力发电、发动机等。这样的能源称为二次能源。在能源利用的发展史中，先是一次利用，后来发展二次利用，电能的优点是众所周知的。从节能和环保的观点出发，能源一次利用方式并非落后和将被淘汰，应当发展。 3、动力工程：由热能转换为机械能的装置称为热机，所有热机（蒸 汽机、内燃机、蒸汽动力装置等）称为动力工程。
二、工程热力学 1、主要内容：基本概念；基本理论；基本工质；热力过程；热力循 环。工程热力学是研究热功转换及其规律的科学。早期是随着热机而诞生的，如今应用已很广，包括热机、制冷、空调、化工等众多领域。 2、研究方法：宏观方法（宏观定义、宏观定律、宏观参数）与合理 抽象、简化手段相结合。 3、特点：用少量的宏观基本定律演绎出丰富的内容，具有应用的广 泛性和结论的准确性。 三、几个问题： 1、能量和能源一样吗？ 2、能量守恒吗？什么是节能？如何节能？节能的标准是什么？
第一章 基本概念 工程热力学的概念较多，要注意理解。本章先介绍一些基本概念。 1— 1工质和热力系 一、 工质 1、 定义：实现热功转换的媒介物质。 2、 举例： *工质的物理特性：流体（气体和液体）、大热容、变比容。 *工质可分为两大类，气体和蒸汽。气体工质一般作为理想气体处理。 二、 热力系 1、定义：热力学分析和研究的对象或范围。例： 媒介 热 功 工质
工程热力学习题集答案
工程热力学习题集答案一、填空题 1．常规新 2．能量物质 3．强度量 4．54KPa 5．准平衡耗散 6．干饱和蒸汽过热蒸汽 7．高多 8．等于零 9．与外界热交换 10．7 2g R 11．一次二次12．热量 13．两 14．173KPa 15．系统和外界16．定温绝热可逆17．小大 18．小于零 19．不可逆因素 20．7 2g R 21、（压力）、（温度）、（体积）。 22、（单值）。 23、（系统内部及系统与外界之间各种不平衡的热力势差为零）。 24、（熵产）。 25、（两个可逆定温和两个可逆绝热） 26、（方向）、（限度）、（条件）。
31.孤立系； 32.开尔文(K)； 33.－w s =h 2－h 1 或 －w t =h 2－h 1 34.小于 35. 2 2 1 t 0 t t C C > 36. ∑=ω ωn 1 i i i i i M /M / 37.热量 38.65.29% 39.环境 40.增压比 41.孤立 42热力学能、宏观动能、重力位能 43.650 44.c v (T 2－T 1) 45.c n ln 1 2T T 46.22.12 47.当地音速 48.环境温度 49.多级压缩、中间冷却 50.0与1 51.（物质） 52.（绝对压力）。 53.（q=(h 2-h 1)+(C 22 -C 12 )/2+g(Z 2-Z 1)+w S ）。 54.（温度） 55. (0.657)kJ/kgK 。 56. (定熵线)
57.（逆向循环）。 58.（两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程） 59.（预热阶段、汽化阶段、过热阶段）。 60.（增大） 二、单项选择题 1.C 2.D 3.D 4.A 5.C 6.B 7.A 8.A 9.C 10.B 11.A 12.B 13.B 14.B 15.D 16.B 17.A 18.B 19.B 20.C 21.C 22.C 23.A 三、判断题 1．√2．√3．?4．√5．?6．?7．?8．?9．?10．? 11．?12．?13．?14．√15．?16．?17．?18．√19．√20．√ 21.（×）22.（√）23.（×）24.（×）25.（√）26.（×）27.（√）28.（√） 29.（×）30.（√） 四、简答题 1.它们共同处都是在无限小势差作用下，非常缓慢地进行，由无限接近平衡 状态的状态组成的过程。 它们的区别在于准平衡过程不排斥摩擦能量损耗现象的存在，可逆过程不会产生任何能量的损耗。 一个可逆过程一定是一个准平衡过程，没有摩擦的准平衡过程就是可逆过程。 2.1kg气体:pv=R r T mkg气体:pV=mR r T 1kmol气体：pV m=RT nkmol气体：pV=nRT R r是气体常数与物性有关，R是摩尔气体常数与物性无关。 3.干饱和蒸汽：x=1,p=p s t=t s v=v″,h=h″s=s″
工程热力学的公式大全
5．梅耶公式： R c c v p =- R c c v p 0''ρ=- 0R MR Mc Mc v p ==- 6．比热比： v p v p v p Mc Mc c c c c = = = ''κ 1-= κκR c v 1 -=κnR c p 外储存能： 1． 宏观动能： 2 2 1mc E k = 2． 重力位能： mgz E p = 式中 g —重力加速度。 系统总储存能： 1．p k E E U E ++= 或mgz mc U E ++=2 21 2．gz c u e ++=22 1 3．U E = 或 u e =（没有宏观运动，并且高度为零） 热力学能变化： 1．dT c du v =，?=?2 1dT c u v 适用于理想气体一切过程或者实际气体定容过程 2．)(12T T c u v -=? 适用于理想气体一切过程或者实际气体定容过程（用定值比热计算） 3．10 20 121 2 2 1 t c t c dt c dt c dt c u t vm t vm t v t v t t v ?-?=-==???? 适用于理想气体一切过程或者实际气体定容过程（用平均比热计算）
4．把 ()T f c v =的经验公式代入?=?2 1 dT c u v 积分。 适用于理想气体一切过程或者实际气体定容过程（用真实比热公式计算） 5．∑∑====+++=n i i i n i i n u m U U U U U 1 1 21 由理想气体组成的混合气体的热力学能等于各组成气体热力学能之和，各组成气体热力学能又可表示为单位质量热力学能与其质量的乘积。 6．?-=?2 1pdv q u 适用于任何工质，可逆过程。 7．q u =? 适用于任何工质，可逆定容过程 8．?=?21 pdv u 适用于任何工质，可逆绝热过程。 9．0=?U 适用于闭口系统任何工质绝热、对外不作功的热力过程等热力学能或理想气体定温过程。 10．W Q U -=? 适用于mkg 质量工质，开口、闭口，任何工质，可逆、不可逆过程。 11.w q u -=? 适用于1kg 质量工质，开口、闭口，任何工质，可逆、不可逆过程 12.pdv q du -=δ 适用于微元，任何工质可逆过程 13．pv h u ?-?=? 热力学能的变化等于焓的变化与流动功的差值。 焓的变化： 1．pV U H += 适用于m 千克工质 2．pv u h += 适用于1千克工质 3．()T f RT u h =+= 适用于理想气体 4．dT c dh p =，dT c h p ?=?2 1 适用于理想气体的一切热力过程或者实际气体的定压过程
(完整版)工程热力学习题集附答案
工程热力学习题集 一、填空题 1．能源按使用程度和技术可分为 能源和 能源。 2．孤立系是与外界无任何 和 交换的热力系。 3．单位质量的广延量参数具有 参数的性质，称为比参数。 4．测得容器的真空度48V p KPa =，大气压力MPa p b 102.0=，则容器内的绝对压力为 。 5．只有 过程且过程中无任何 效应的过程是可逆过程。 6．饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域，位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态：未饱和水 饱和水 湿蒸气、 和 。 7．在湿空气温度一定条件下，露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越 、水蒸气含量越 ，湿空气越潮湿。（填高、低和多、少） 8．克劳修斯积分 /Q T δ?? 为可逆循环。 9．熵流是由 引起的。 10．多原子理想气体的定值比热容V c = 。 11．能源按其有无加工、转换可分为 能源和 能源。 12．绝热系是与外界无 交换的热力系。 13．状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定 个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。 14．测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，则容器内的绝对压力为 。 15．如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使 都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。 16．卡诺循环是由两个 和两个 过程所构成。 17．相对湿度越 ，湿空气越干燥，吸收水分的能力越 。（填大、小） 18．克劳修斯积分 /Q T δ?? 为不可逆循环。 19．熵产是由 引起的。 20．双原子理想气体的定值比热容p c = 。 21、基本热力学状态参数有：（ ）、（ ）、（ ）。 22、理想气体的热力学能是温度的（ ）函数。 23、热力平衡的充要条件是：（ ）。 24、不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（ ）。 25、卡诺循环由（ ）热力学过程组成。 26、熵增原理指出了热力过程进行的（ ）、（ ）、（ ）。 31.当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为_______。 32.在国际单位制中温度的单位是_______。
工程热力学1期末试题+答案
图 1 图2 2012工程热力学Ⅰ考题（A ） 一、简答题（共30分） 1、图1中循环1-2-3-a -1和循环1-b -3-4-1都是不可逆 循环。有人判断循环1-2-3-a -1的热效率高于循环1-b -3-4-1的热效率，你是否同意他的说法，为什么？（10分） 2、有一种热机，以水蒸气为工质，循环的高温热源温度为1200 K ，低温热源温度为300 K ，循环的热效率t η。现将循环工质改成理想气体，则循环的热效率t'η与原循环热效率比较将发生什么样的变化？为什么？ （10分） 3、“水蒸气的朗肯循环中乏汽在冷凝器中凝结释放出大量热量，有人提出将汽轮机排出的乏汽直接送回锅炉可提高水蒸气循环的热效率。”请据热力学基本定律出发评估这种观点。（10分） 二、计算题（共70分） 1、一种切割工具利用从喷嘴射出的高速水流切割材料，供水压力为200kPa 、温度20℃， 喷嘴内径为0.002m 时，射出水流温度20℃，压力100kPa ，流速1000m/s ，已知在200kPa 、20℃时，3 0.001002m /kg v =，假定可近似认为水的比体积不变，求水泵功率。（10分） 2、某太阳能供暖的房屋用5×8×0.3m 的大块混凝土板作为蓄热材料，该混凝土的密度为2300kg/m 3 ，比热容0.65kJ/(kg ·K)。若混凝土板在晚上从23℃冷却到18℃（室内温度），求此过程的熵产。（10分） 3、某活塞式内燃机定容加热理想循环（图2循环1-2-3-4-1），压缩比ε =10，压缩冲程的起点状态是t 1=35℃ 、p 1=100kPa 。加热过程中气体吸热650kJ/kg 。假定比热容为定值，且c p =1.004kJ/（kg·K），κ =1.4，求：（1）循环中各点的温度、压力和循环热效率；（2）若循环压缩过程和膨胀过程均不可逆，两过程的熵产分别为0.1kJ/(kg·K)和0.12 kJ/(kg·K)，求工质 经循环后的熵变； （3） 若膨胀过程持续到5（p 5 = p 1），画出循环T-s 图，并分析循环热效率提高还是下降。（10+5+5分） 4、空气在轴流压缩机中被绝热压缩，压力比为4.2，初终态温度分别为30℃和227℃。
工程热力学课后答案..
《工程热力学》 沈维道主编 第四版 课后思想题答案（1~5章） 第1章 基本概念 ⒈ 闭口系与外界无物质交换，系统内质量将保持恒定，那么，系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗? 答：否。当一个控制质量的质量入流率与质量出流率相等时（如稳态稳流系统），系统内的质量将保持恒定不变。 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有何区别和联系，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 b e p p p =+ ()b p p >; b v p p p =- ()b p p < 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？ ⑵设真空部分装有许多隔板，每抽去一块隔板让气体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； ⑵ b 情况下系统也与外界无力的作用，因此系统不对外界作功；
工程热力学(1)
工程热力学 Engineering Thermodynamics
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答 疑
时间：每周一晚19：30-20：30 地点：济阳楼312室 作业：每章讲解后交，请准备两个作业 本
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蒸 汽 机 示 意 图
冷凝器 汽缸 锅炉 活塞 曲柄连杆
曲轴箱 泵
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蒸汽动力循环装置系统简图
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原子能蒸汽动力装置系统简图
载热质(重水、碱性金属蒸汽)
汽轮机 反 应 堆浓 缩 铀 ) 冷凝器 泵 泵 换 热 器
发电机
燃 气 轮 机 装 置 系 统 简 图
废 气
(
燃料泵 压 气 机 空 气 燃 料
冷却水
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燃烧室
燃 气 轮 机
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气缸
活塞
曲柄连杆机构
内 燃 机 的 工 作 原 理 图
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地源热泵
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各种热工装置的热力学共性内容归纳
装置名称 蒸汽动力装置 燃气轮机装置 内燃机装置 压缩制冷装置 工作物质 水蒸汽 燃 气 燃 气 热 源 冷 源 冷却水 大 大 大 气 气 气 功 对外输出功 对外输出功 对外输出功 消 耗 功
高 温 物 体 燃烧产物(自身) 燃烧产物(自身) 被冷却物体
制冷剂
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热力学的发展
热力学是研究能量、能量转换以及与 能量转换有关的物性间相互关系的科学。 热力学(thermodynamics)一词的意 思是热(thermo)和动力(dynamics)，既由热产 生动力，反映了热力学起源于对热机的研究。 从十八世纪末到十九世纪初开始， 随着蒸汽机在生产中的广泛使用，如何充分利 用热能来推动机器作工成为重要的研究课题。
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工程热力学课后题答案
习题及部分解答 第一篇 工程热力学 第一章 基本概念 1. 指出下列各物理量中哪些是状态量，哪些是过程量： 答：压力，温度，位能，热能，热量，功量，密度。 2. 指出下列物理量中哪些是强度量：答：体积，速度，比体积，位能，热能，热量，功量， 密度。 3. 用水银差压计测量容器中气体的压力，为防止有毒的水银蒸汽产生，在水银柱上加一段水。若水柱高mm 200，水银柱高mm 800，如图2-26所示。已知大气压力为mm 735Hg ，试求容器中气体的绝对压力为多少kPa ？解：根据压力单位换算 kPa p p p p kPa Pa p kPa p Hg O H b Hg O H 6.206)6.106961.1(0.98)(6.10610006.132.133800.96.110961.180665.92002253=++=++==?=?==?=?= 4. 锅炉烟道中的烟气常用上部开口的斜管测量，如图2-27所示。若已知斜管倾角 30=α ， 压力计中使用 3 /8.0cm g =ρ的煤油，斜管液体长度 mm L 200=，当地大气压力 MPa p b 1.0=，求烟气的绝对压力（用MPa 表示）解： MPa Pa g L p 6108.7848.7845.081.98.0200sin -?==???==α ρ MPa p p p v b 0992.0108.7841.06=?-=-=- 5.一容器被刚性壁分成两部分，并在各部装有测压表计，如图2-28所示，其中C 为压力表，读数为 kPa 110，B 为真空表，读数为kPa 45。若当地大气压kPa p b 97=，求压力表A 的读数（用kPa 表示） kPa p gA 155= 6. 试述按下列三种方式去系统时，系统与外界见换的能量形式是什么。 （1）.取水为系统； （2）.取电阻丝、容器和水为系统； （3）.取图中虚线内空间为系统。
工程热力学
Chapter 1 enthalpy 焓entropy 熵 conservation of energy principle 能量守恒原理 first law of thermodynamics 热力学第一定律 zeroth law of thermodynamics 热力学第零定律 classical thermodynamics 经典热力学 statistical thermodynamics 统计热力学 surroundings 环境 boundary 边界 closed system 闭口系统 control mass 控制质量 isolated system 孤立系统 open system 开口系统 control volume 控制体积 property 参数,性质 intensive properties 强度参数 extensive properties 广延参数 specific properties 比参数 specific volume/weight/heat/enthalpy 比容/比重/比热/比焓thermal equilibrium 热平衡 mechanical equilibrium机械平衡 phase equilibrium 相平衡 chemical equilibrium 化学平衡 state postulate 状态假设 simple compressible system 简单可压缩系统independent 独立的 process 过程 path 路径 quasi-static/quasi-equilibrium process 准平衡过程 work-producing devices 输出功设备 isothermal process 等温过程 isobaric process 等压过程 isochoric/isometric process 等容过程 adiabatic process 绝热过程 steady-flow process 稳流过程 Celsius scale 百分温度标 Fahrenheit scale 华氏温标 thermodynamic temperature scale 热力学温标 absolute temperature 绝对温度 Kelvin scale 开尔文温标 Rankine scale 兰金温度标 ideal-gas temperature scale 理想气体温标 constant-volume gas thermometer 定容气体温度计
工程热力学习题集及答案(1)
工程热力学习题集及答案 一、填空题 1．能源按使用程度和技术可分为 常规 能源和 新 能源。 2．孤立系是与外界无任何 能量 和 物质 交换的热力系。 3．单位质量的广延量参数具有 强度量 参数的性质，称为比参数。 4．测得容器的真空度48V p KPa =，大气压力MPa p b 102.0=，则容器内的绝对压力为 54kpa 。 5．只有 准平衡 过程且过程中无任何 耗散 效应的过程是可逆过程。 6．饱和水线和饱和蒸汽线将压容图和温熵图分成三个区域，位于三区和二线上的水和水蒸气呈现五种状态：未饱和水 饱和水 湿蒸气、 干饱和蒸汽 和 过热蒸汽 。 7．在湿空气温度一定条件下，露点温度越高说明湿空气中水蒸气分压力越 高 、水蒸气含量越 多 ，湿空气越潮湿。（填高、低和多、少） 8．克劳修斯积分/Q T δ? 等于零 为可逆循环。 9．熵流是由 与外界热交换 引起的。 10．多原子理想气体的定值比热容V c = g 72R 。 11．能源按其有无加工、转换可分为 一次 能源和 二次 能源。 12．绝热系是与外界无 热量 交换的热力系。 13．状态公理指出，对于简单可压缩系，只要给定 两 个相互独立的状态参数就可以确定它的平衡状态。 14．测得容器的表压力75g p KPa =，大气压力MPa p b 098.0=，则容器内的绝对压力为 173a KP 。 15．如果系统完成某一热力过程后，再沿原来路径逆向进行时，能使系统和外 界都返回原来状态而不留下任何变化，则这一过程称为可逆过程。 16．卡诺循环是由两个 定温 和两个 绝热可逆 过程所构成。 17．相对湿度越 小 ，湿空气越干燥，吸收水分的能力越 大 。（填大、小） 18．克劳修斯积分/Q T δ? 小于零 为不可逆循环。 19．熵产是由 不可逆因素 引起的。 20．双原子理想气体的定值比热容p c = 72g R 。 21．基本热力学状态参数有：（ 压力）、（温度 ）、（体积）。 22．理想气体的热力学能是温度的（单值 ）函数。 23．热力平衡的充要条件是：（系统内部及系统与外界之间各种不平衡的热力势差为零 ）。 24．不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（熵产）。 25．卡诺循环由（两个可逆定温和两个可逆绝热 ）热力学过程组成。 26．熵增原理指出了热力过程进行的（方向 ）、（限度）、（条件）。 31．当热力系与外界既没有能量交换也没有物质交换时，该热力系为_孤立系_。 32．在国际单位制中温度的单位是_开尔文_。
工程热力学
1.4用斜管压力计测量镐炉尾制0道中的再空度〔习题1?斗图）宣子的倾斜角日讥压力计中废用密度咎imitrtg加的水.斜管中阪柱桧M50mm.当地朮气压时仍5mmHg,握部烟道中地气的真空產似ramHiO表示）屋熒时压J] ｛用Pa表示h 解=馳式压力计上慷数艮加气的真空厦 附-p glanSO*-150^10 O3kg/m3 K?.8l m/s3-l50K9.8lPa 呦气的绝对压力 卫円交* 13.蝕5mmH150mmH ^0-10114.2 mmH a O-C.99侈10J Pa 1-4 例1如图「已如大\B^b=10132SPa R□型管内汞柱高度Z/=300inin T%怵我B读数为□.2S43MP1,求土蛊室压力卩圭及吒医表盏的读数"丄. A 1 1"B◎ c!.R l" u 解:PB =Pb +PeS =101325Pa ^O r2543xlp fr Pa =355600Pa % 解：P B^P^P.3 = 101325Pa+0.2543 106Pa = 355600Pit P厂烬+ p B =(133.32 ?< 300) Pa + 35 5600Pa =0,3956MPa P A =Pb +P M p諒=P A~P b=0.3956MPa-0.101325MPa = 0.2943MPa 强调： Ph是测压仪表所在环境压力
1-10某空调器输入功率L5kWffi 向环境介质输出轴量5.lkW,求空调器的制拎乘数. 解；制冷遽囁 毎严叫=5.1kW-1.5kW^3J 6kW 制羚系数 4 3.6kW ￡ =」= ------------- = 2.4 此 1.5kW 2-4 臬种理想气体初态时从工鬼叫卩心 K=ei419m 」经过故热膨能过裡，烬态 p 2=170kPa, V 2= 0.2744m\过程戢值变化AW = -fi7?51d 『□釦谨吒体的质呈逛床 ^^r^l2flkJ/(kg K),且肯定也鴉 ⑴热力学能变虽；(2> 量定容比热和气 体常數心. 解：U 由诒的定文式H=U+P V ^J/= AU + 4(pV) = At/ +{p J V J -內叫) 二-67.95U - (170kPii x 0.2744m 3-52OkPaxO.l419m 1) = -40.8 lkJ K) .越R 理想飞捋的社舐 (2)定值想容时 At/ = rm? L A7-.芯H =叫比、所圖 (2)宦值热容时 At/= me, AT, AH = mc p ^T ,所以 此=q -q = 5.20kI/(kg K)-3.123kJ/(kg -K) = 2.077kJ/(ltg ? K) 2-5 AH/At/ j.20kJ/(kg-K) -6T95kJ/(-4O.81kJ) = 3.123kJ/(kgK)
工程热力学习题1
1．热力系内工质质量若保持恒定，则该热力系一定是 。 A 开口系 B 闭口系 C 孤立系 D 不能确定 题解：当稳定流动的开口系mout q q =min 则热力系工质质量亦保持恒定 2．当分析以下热现象时，通常哪些可以取作闭口系：（） 1）正在使用的压力锅内的蒸汽 。 2）被扎了胎的自行车轮胎。 3）汽车行驶中轮胎被热的路面加热。 4）内燃机气缸内燃烧的气体。 5）内燃机排气冲程时气缸内的燃烧气体。 A 1）、2）可取作闭口系 B 3）、4）可取作闭口系 C 4）、5）可取作开口系 D 2）、4）可取作开口系 3．热力系与外界既有质量交换，又有能量交换的是 。 A 闭口系 B 开口系 C 绝热系 D 开口系或绝热系 4．开口系的质量是 。 A 不变的 B 变化的 C 变化的也可以是不变的 D 在理想过程中是不变的 5．下列热力系中与外界可能与外界有质量交换的系统是 。 A 开口系 B 绝热系 C 闭口系 D 开口系、绝热系 6．某设备管道中的工质为50mmHg ，设大气压力为80kP a ，此压力在其压力测量 表计上读数为 。 A 73.3 k Pa B 86.67 k Pa C 130 k Pa D 30k Pa 题解：工质压力50mmHg ×133.32=6666Pa ，低于大气压力，设备管道为负压状态，表计指示为真空值 7．如图所示，某容器压力表A 读数300kP a ,压力表B 读数为120kP a ,若当地大气 压力表读数720mmHg ，则压力表C 的读数为 。 A 276.06kP a B 180kP a C 396.1kP a D 216.06kP a 题解：由∏I I -=-=p p p p p p B b A ,,则B A b C p p p p p -=-=∏。 8．容器内工质的压力将随测压时的地点不同而 。 A 增大 B 减小 C 不变 D 无法确定 题解：测压地点不同b p 不同，测量压力的参考基准变了，表压力b g p p p -=、 真空值p p p b v -=会随之变化，但工质的压力不会随测压地点而变化。 9．某压力容器，其压力表的读数在南京为1g p 与在拉萨2g p 时相比较 。 A 相同12g g p p = B 增大12g g p p > C 减小12g g p p < D 无法确 定
工程热力学
《工程热力学》 思考题： 1、热力学第一定律的实质是什么？并写出热力学第一定律的两个基本表达式。 答：热力学第一定律的实质是能量转换与守恒原理。热力学第一定律的两个基本表达式为：q=Δu+w；q=Δh+wt 2、热力学第二定律的实质是什么？并写出熵增原理的数学表达式。 答：热力学第二定律的实质是能量贬值原理。熵增原理的数学表达式为：dSiso≥0 。 3、什么是可逆过程？实施可逆过程的条件是什么？ 答：可逆过程为系统与外界能够同时恢复到原态的热力过程。实施可逆过程的条件是推动过程进行的势差为无穷小，而且无功的耗散。 4、过热蒸汽绝热节流，呈现什么节流效应?并说明理由。 答：利用h-s图可知温度降低，呈现节流冷效应。如图：h1=h2；P1>P2；∴t1>t2 5、水蒸汽定压发生过程一般要经历哪些阶段？当压力高于临界压力时又是一个什么样的过程？ 答：水蒸汽定压发生过程一般要经历预热、汽化、过热三个阶段。当压力高于临界压力时水蒸汽定压发生过程没有汽化阶段，汽化是一个渐变过程。 6、系统经历一个不可逆过程后就无法恢复到原状态。 由不可逆过程的定义可知：系统可以恢复到原状态，但系统与外界不能同时恢复到原状态。填空题 1、工质的基本状态参数是(温度，压力，比容) 2、氮气的分子量μ=28，则其气体常数（296.94） 3、气体吸热100kJ，内能增加60kJ，这时气体体积（增大） 4、实现准平衡过程的条件是（推动过程进行的势差为无穷小） 5、根据热力系统和外界有无（物质）交换，热力系统可划分为（开口和闭口） 6、作为工质状态参数的压力应该是工质的（绝对压力） 7、稳定流动能量方程式为(q=(h2-h1)+(C22-C12)/2+g(Z2-Z1)+wS） 8、理想气体的定压比热CP和定容比热CV都仅仅是（温度）的单值函数。 9、氧气O2的定压比热CP=0.219kcal/kgK,分子量μ=32.则其定容比热CV=(0.657)kJ/kgK。 10、气体常数Rg与通用气体常数R之间的关系式为：Rg =（R/M） 11、平衡状态应同时满足（热）平衡与（力）平衡。 12、技术功wt的定义是由三项能量组成，据此技术功wt的定义式可表示为：wt =（mΔc2/2+mg Δz+mws）。 13、热力系与外界间的相互作用有( 质量交换) 和（能量交换)两类。 15、热力系的总储存能为（热力学能）、（宏观动能）与（宏观位能）的总和。 16、开口系进出口处，伴随质量的进出而交换（推动）功。 17、理想气体的定压比热cp和定容比热cv之间的关系式是（cp-cv=R）。 18、多变指数n = (0)的多变过程为定压过程 19、u=cVΔT适用于理想气体的（任何）过程；对于实际气体适用于（定容）过程。 20、推动功等于（pv），热力学能与推动功之和为(焓）。 21、开尔文温标与摄氏温标之间的关系式为：（T=t+273.15）华氏温度换算F=9/5*t+32；绝对压力与真空度之间的关系式为：（Pb-Pv）。 22、卡诺循环是由（两个可逆等温过程和两个可逆的绝热过程）组成的。卡诺效率η=ω/q1=1-T2/T1 ; 23、热力学第一定律的基本数学表达式q=Δu+w适用于（任何）工质，适用于（任何）过程。
工程热力学
工程热力学
一、 第一定律 1、一闭口系统经历了一个由四个过程组成的循环，试填充表中所缺数据。 Q=W+ΔU 过程 热量Q （KJ ） 膨胀功 W(KJ) 内能变化 ΔU （KJ ） 1—2 1000 0 1000 2—3 0 200 -200 3—4 -750 -750 4—1 0 0 0 2、四种功的关系，及做功来源 做功根源：△ c 2/2，g △z ，w s ，△(pv) 二、理想气体 1、容积 V =0.5m 3 的空气初压 p1=0.3MPa ，初温t1 =150℃，经可逆多变膨胀过程到终态p2 =0.08MPa ， t2 =20℃，求：过程中热力学能、焓及熵的变化量.（空气作为理想气体，其比热容可取定值，气体常数 =287J/(kg.K)； =1005 J/(kg.K)） 1、解： q u w =?+t ()t q h w u pv w =?+=?+?+2 t 1 2s w c g z w =?+?+()t w pv w =?+
kg J/(kg.K) kJ kJ J 2、有5kg的空气，初态时T 1 =477K,P 1 =0.32Mpa，经可逆定容加热，终温T 2 =600K. 设空气为理想气体，求过程功及过程热量（Rg =287J/( kg·K)，=1.005 k J/( kg·K)） 2、kJ kJ kJ/K 定容加热，过程功为 0 ，过程热量kJ 三、第二定律 1、有人声称已设计成功一种热工设备,不消耗外
功,可将65 ℃的热水中的20%提高到95 ℃,而其余80%的65 ℃的热水则降到环境温度15 ℃,分析是否可能? 若能实现,则65 ℃热水变成95 ℃水的极限比率为多少?已知水的比热容为4.1868kJ/kg.K 1、解：热一律, 热平衡，设有1kg 65 ℃的热水 m kg 从65 ℃提高到95 ℃, 吸热 (1-m )kg 从65 ℃降低到15 ℃, 放热 热二律 取孤立系 解得 368.15288.15 ln (1)ln 338.15338.15 cm c m =+-[] (9565)(1)(1565)288.15 cm c m --+--+ iso mkg (1-m)kg 0 S S S S ?=?+?+?=环境iso mkg (1-m)kg S S S S ?=?+?+?环境 =0.6249m =