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绝热压缩过程q?0，所以
k?1??k?T2???pkk2?wc??wt??h?cp?T2?T1??RgT1??1??RgT1???1???????p1??k?1?T1?k?1?? ??T
'2等温过程所作的功为图7-1中面积1-2-m-n-1，绝热过程所作的功为图中面积1-s-f-n-1
多变过程所作的功为图中面积1-2’n-j-g-2n-1
4．叶轮是压气机不可逆绝热压缩比可逆绝热压缩多耗功可用图7-2中的面积m2s2’nm表示，这是否
即是此不可逆过程的做功能力损失？为什么？
答：多消耗的功量并不就是损失的做功能力损失。因为
i?T0?sg?T0(s2'?s1)?T0(s2'?s1)?2T(s2'?s1)为图7-2上面积1-7-n-m所示。
5. 如图7-3所示的压缩过程1-2，若是可逆的，则这一过程是什么过程？他与不可逆绝热压缩过程1-2
的区别何在？两者之中哪一过程消耗的功大？大多少？
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答：若压缩过程1-2是可逆的，则为升温升压吸热过程。它与不可逆绝热压缩过程的区别是：该过程没有不可逆因素的影响，所消耗的功是最小的，且可以在T-s图上把该过程的吸热量表示出来。对于不可逆绝热压缩过程q??u?w，w???u，而可逆绝热压缩过程q??u?w，w?q??u所以不可逆
2过程消耗的功大，数值为1?Tds。
第 十 章 气体动力循环
1.以活塞式内燃机和定压加热燃气轮机装置为例，总结分析动力循环的一般方法。
答：分析动力循环的一般方法：首先把实际过程的不可逆过程简化为可逆过程。找到影响热效率的主要因素和提高热效率的可能措施。然后分析实际循环与理论循环的偏离程度，找出实际损失的部位、大小、原因以及改进办法。
?k?1和2.内燃机定容加热理想循环和燃气轮机装置定压加热理想循环的热效率分别为
?t?1?1?k?1?k?。若两者初态相同，压缩比相同，他们的热效率是否相同？为什么？若卡诺循环的压缩比与他们相同，则热效率如何？为什么？
2而答：若两者初态相同，压缩比相同，它们的热效率相等。因为对于定压加热理想p2?(v1)k??kp1v2循环带入效率公式可知二者相等。若卡诺循环的压缩比与他们相同，则有T2??vv?k?1??k?1?t?1?1k?112T1?他们的效率都相等。 ，
3.活塞式内燃机循环理论上能否利用回热来提高热效率？实际中是否采用？为什么？
答：理论上可以利用回热来提高热效率。在实际中也得到适当的应用。如果采用极限回热，可以提高热效率但所需的回热器换热面积趋于无穷大，无法实现。
4.燃气轮机装置循环中，压缩过程若采用定温压缩可减少压缩所消耗的功，因而增加了循环净功(如图
8-1)，但在没有回热的情况下循环热效率为什么反而降低，试分析之。
T??1?2T1在此过程中T2不变，T1答：采用定温压缩增加了循环净功。而
?t?1?1??v1v??p2p1变小，所以其热效率5.燃气轮机装置循可增大膨胀过程作有回热的情况下循 答：定温膨胀增大降低。
环中，膨胀过程在理想极限情况下采用定温膨胀，出的功，因而增加了循环净功(如图8-2)，但在没环热效率反而降低，为什么？
膨胀过程作出的功，增加循环净功，但中T2变大，T1不变，所以其热效率降低。
??1?T2T1在此过程
6. 加力燃烧涡轮喷气式发动机是在喷气式发动机尾喷管入口前装有加力燃烧用的喷油嘴的喷气发动机，需要突然提高飞行速度是此喷油嘴喷出燃油，进行加力燃烧，增大推力。其理论循环（如图8-3）的热效率比定压燃烧喷气式发动机循环的热效率提高还是降低？为什么？
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??wq答：该理论循环热效率比定压燃烧喷气式发动机循环的热效率降低。因为当利用喷油嘴喷出燃油进行加力燃烧时，虽然多做了功增大了推力，但是功的增加是在吸收了大量的热的基础上获得的。由图可知获得的功与需要的热的比值小于定压燃烧喷气式发动机循环的比值，导致整体的理论循环的热效率比定压燃烧喷气式发动机循环的热效率降低。
7. 有一燃气轮机装置，其流程示意图如图8-4所示，它由一台压气机产生压缩空气，而后分两路进入两个燃烧室燃烧。燃气分别进入两台燃气轮机，其中燃气轮机Ⅰ发出的动力全部供给压气机，另一台燃气轮机Ⅱ发出的动力则为输出的净功率。设气体工质进入让汽轮机Ⅰ和Ⅱ时状态相同，两台燃气轮
?机的效率也相同，试问这样的方案和图8-5、图8-6所示的方案相比较（压气机的c,s和燃气轮机的?t都相同）在热力学效果上有何差别？装置的热效率有何区别？
答：原方案：
循环吸热量：Q1=cmΔ
t，
循环净功：w0=wT-wc=m[(h3-h4)-(h2-h1)] (1) 第2方案： 循环吸热量：Q1=cmAΔ
t+ cm BΔt=cmΔt (2)
循环净功：w0=wTB=mB(h3-h4) (3)
对于第2方案，wTA= wc，即：mA(h3-h4)=m(h2-h1)
或(m-mB)(h3-h4)=m(h2-h1) (4)
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由(3)、(4)解得：w0=m[(h3-h4)-(h2-h1)]
结论：两种方案循环吸热量与循环净功均相同，因而热力学效果相同，热效率w0/Q1必相同。
第十二章 制冷循环
1.压缩蒸汽制冷循环采用节流阀来代替膨胀机，压缩空气制冷循环是否也可以采用这种方法？为什么？
答压缩空气制冷循环不能采用节流阀来代替膨胀机。工质在节流阀中的过程是不可逆绝热过程，不可逆绝热节流熵增大，所以不但减少了制冷量也损失了可逆绝热膨胀可以带来的功量。而压缩蒸汽制冷循环在膨胀过程中，因为工质的干度很小，所以能得到的膨胀功也极小。而增加一台膨胀机，既增加了系统的投资，又降低了系统工作的可靠性。因此，为了装置的简化及运行的可靠性等实际原因采用节流阀作绝热节流。
2.压缩空气制冷循环采用回热措施后是否提高其理论制冷系数？能否提高其实际制冷系数？为什么？ 答：采用回热后没有提高其理论制冷系数但能够提高其实际制冷系数。因为采用回热后工质的压缩比减小，使压缩过程和膨胀过程的不可逆损失的影响减小，因此提高实际制冷系数。
3.参看图12-5，若压缩蒸汽制冷循环按1-2-3-4-8-1运行，循环耗功量没有变化，仍为h2-h1，而制冷量却从h1-h5增大到h1-h8，显见是有利的．这种考虑错误何在？
答：过程4-8熵减小，必须放热才能实现。而4点工质温度为环境温度T0，要想放热达到温度Tc（8点），必须有温度低于Tc的冷源，这是不存在的。(如果有，就不必压缩制冷了)。 4.作制冷剂的物质应具备哪些性质？你如何理解限产直至禁用R11、R12这类工质？
答：制冷剂应具备的性质：对应于装置的工作温度，要有适中的压力；在工作温度下气化潜热要大；临界温度应高于环境温度；制冷剂在T-s图上的上下界限线要陡峭；工质的三相点温度要低于制冷循环的下限温度；比体积要小；传热特性要好；溶油性好；无毒等。限产直至禁用R11和R12时十分必要的，因为这类物质进入大气后在紫外线作用下破坏臭氧层使得紫外线直接照射到地面，破坏原有的生态平衡。
5.本章提到的各种制冷循环有否共同点？若有，是什么？
答：各种制冷循环都有共同点。从热力学第二定律的角度来看，无论是消耗机械能还是热能都是使熵增大，以弥补热量从低温物体传到高温物体造成的熵的减小，从而使孤立系统保持熵增大。 6.为什么同一装置即可作制冷剂又可坐热泵？
答：因为热泵循环与制冷循环的本质都是消耗高质能以实现热量从低温热源向高温热元的传输。热泵循环和制冷循环的热力学原理相同 。
第十三章 湿空气
1.为何阴雨天晒衣服不易干，而晴天则容易干？
答：阴雨天空气的湿度大，吸取水蒸气的能力差，所以晒衣服不易干。晴天则恰恰相反，所以容易干。 2.为何冬季人在室外呼出的气是白色雾状?冬季室内有供暖装置时，为什么会感到空气干燥？用火炉取暖时，经常在火炉上放—壶水，目的何在?
答：人呼出的气体是未饱和湿空气。当进入外界环境时，外界环境的温度很低使得呼出的气体得到冷却。在冷却过程中，湿空气保持含湿量不变，温度降低。当低于露点温度时就有水蒸气不断凝结析出，这就形成了白色雾状气体。
冬季室内有供暖装置时，温度较高，使空气含湿量减小。因此会觉得干燥。放一壶水的目的就是使水加热变成水蒸气散发到空气中增加空气的含湿量。
3.何谓湿空气的露点温度?解释降雾、结露、结霜现象，并说明它们发生的条件。
答：露点：湿空气中水蒸气的分压力所对应的饱和温度称为湿空气的露点温度，或简称露点。
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a) 雾是近地面空气中的水蒸气发生的凝结现象。 白天温度比较高，空气中可容纳较多的水汽。但是到了夜间，地面温度较低，空气把自身的热量传给地面，空气温度下降，这时湿空气随温度降低呈现出过饱和状态，就会发生凝结，当足够多的水分子与空气中微小的灰尘颗粒结合在一起，同时水分子本身也会相互粘结，就变成小水滴或冰晶，这就形成了雾。雾的形成基本条件，一是近地面空气中的水蒸气含量充沛，二是地面气温低。三是在凝结时必须有一个凝聚核，如尘埃等。
b) 露是水蒸气遇到冷的物体凝结成的水珠。露的形成有两个基本条件：一是水汽条件好，二是温度比较低的物体（低，指与露点温度比较）。，温度逐渐降低且保持含湿量不变，。当温度低于露点温度时就有水珠析出，这就形成露。
c) 霜是近地面空气中的水蒸气在物体上的凝华现象。霜的形成有两个基本条件，一是空气中含有较多的水蒸气，二是有冷(O℃以下)的物体。，湿空气与温度较低物体接触达到水汽过饱和的时候多余的水汽就会析出。如果温度在0°C以下，则多余的水汽就在物体表面上凝华为冰晶，形成霜。
4.对于未饱和空气，湿球温度、干球温度以及露点三者哪个大?对于饱和空气，三者的大小又将如何？ 答：对于未饱和空气，干球温度数值较大。对于饱和空气三者的大小相等。 5.何谓湿空气的含湿量？相对湿度愈大含湿量愈高，这样说对吗？
答：含湿量d：1千克干空气所带有的的水蒸气的质量。相对湿度是湿空气中实际包含的水蒸气量与同温度下最多能包含的水蒸气量的百分比。相对湿度是一个比值，不能简单的地说相对湿度愈大含湿量愈高，他与同温度下最多能包含的水蒸气量是相关的。
6.刚性容器内湿空气温度保持不变而充入干空气，问容器内湿空气的 ?、 d、 pv如何变化？ 答：?减小，d减小，pv减小。
7.若封闭汽缸内的湿空气定压升温，问湿空气的 ?、 d、 h如何变化？ 答：?减小，d不变，h变大。
第十四章 化学热力学基础
1.在物理的热力变化过程中，如果有两个独立的状态多数各保持本变则过程就不可能进行在进行化学反应的物系中受此限制否?
答：不受此限制。对于物理的热力变化过程，两个独立的状态参数确定工质的状态。所以两个独立的状态参数保持不变，过程就不能进行。而化学反应的物系中，还有物质成分或浓度的变化，其平衡状态往往需要两个以上的独立参数。所以不受此限制。
2.为什么氢的热值须分高热值与低热值，而碳的热值却不必分高低？
答：氢作为燃料燃烧时，反应物可能是气态也可能是液态，所以有高热值低热值之分，其差之为潜热。而碳作为燃料其反应物只能是气态。所以只有一个热值。
3.化学反应实际上都有正向反应与逆向反应在同时进行，这样的反应是否就是可逆反应？怎样的反应才是可逆反应?
答：一切含有化学反应的实际过程都是不可逆的。并不是能够逆向进行就是可逆过程。如果在完成某含有化学反应的过程后，当使过程沿相反方向进行时，能够使物系和外界完全恢复到原来状态，不留下任何变化，这样的理想过程是可逆过程。
4.为什么计算水蒸气的过程和循环时，水和水蒸气的熵值可以采用所规定的相对值，而计算化学反应物系的熵值时，物系中各物质的熵值则必须采用熵的绝对值？
答：在计算水蒸气的过程和循环时，物系中物质的成分不发生变化，所以对于物系中各物质，可以任意规定计算上的起点和基准点。但是在有化学反应的过程中，物质成分发生改变，必须使用熵的绝对值。
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