《工程热力学》作为能源与动力类专业的重要基础课程，其内容涵盖了热能转换、能量守恒、热力循环以及热力学定律等多个核心知识点。第五版教材在原有基础上进一步优化了结构和内容，更加贴近实际应用与工程实践，是广大工科学生学习和掌握热力学理论的重要参考资料。
为了帮助广大学生更好地理解和巩固所学知识，本文将对《工程热力学（第五版）》中的所有章节课后习题进行系统整理与解答，旨在为读者提供一个全面、清晰的学习辅助资料。
一、第一章：基本概念与定义
本章主要介绍了热力学的基本术语和定义，如系统、边界、状态参数、过程等。通过对这些基本概念的理解，能够为后续章节打下坚实的基础。
典型习题解析：
1. 什么是闭口系统？它与开口系统的区别是什么？
- 解答： 闭口系统是指系统与外界没有物质交换，但可以有能量传递；而开口系统则允许物质和能量同时与外界交换。
2. 热力学平衡的条件有哪些？
- 解答： 热力学平衡需要满足热平衡、力平衡和化学平衡三个条件。
二、第二章：热力学第一定律
热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的具体体现，强调能量既不会凭空产生也不会凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式。
典型习题解析：
1. 试推导闭口系统的能量方程。
- 解答： 根据能量守恒原理，系统内能的变化等于输入的热量减去对外做的功，即 ΔU = Q - W。
2. 如何计算定压过程中的热量变化？
- 解答： 在定压过程中，热量 Q = m·c_p·ΔT，其中 c_p 是定压比热容。
三、第三章：理想气体的性质
理想气体模型是热力学分析中常用的简化模型，广泛应用于各种热力循环的分析中。
典型习题解析：
1. 理想气体的状态方程是什么？
- 解答： 理想气体状态方程为 PV = nRT，其中 P 为压力，V 为体积，n 为物质的量，R 为气体常数，T 为温度。
2. 比热容的定义及其分类有哪些？
- 解答： 比热容是单位质量物质升高单位温度所需的热量，分为定压比热容（c_p）和定容比热容（c_v）。
四、第四章：热力学第二定律
热力学第二定律揭示了自然过程的方向性，引入了熵的概念，并用于判断过程是否可逆。
典型习题解析：
1. 什么是卡诺循环？它的效率如何计算？
- 解答： 卡诺循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成的理想循环，其效率 η = 1 - T_c / T_h，其中 T_c 为低温热源温度，T_h 为高温热源温度。
2. 熵变的计算方法有哪些？
- 解答： 对于可逆过程，熵变 ΔS = ∫δQ_rev / T；对于不可逆过程，则需通过可逆路径来计算。
五、第五章至第十二章：热力循环与实际气体
后续章节详细讲解了各种热力循环（如朗肯循环、布雷顿循环、制冷循环等），并探讨了实际气体的行为与理想气体的区别。
典型习题解析：
1. 朗肯循环的主要组成部分有哪些？
- 解答： 包括锅炉、汽轮机、冷凝器和水泵四个主要部件。
2. 实际气体与理想气体的主要差异体现在哪些方面？
- 解答： 实际气体存在分子间作用力和分子本身的体积，因此其行为偏离理想气体状态方程。
六、总结
《工程热力学（第五版）》课后习题答案（全章节）不仅有助于学生理解教材内容，还能提升其解决实际问题的能力。通过系统地练习和思考，学生可以逐步掌握热力学的基本原理和应用方法，为今后的专业学习和工程实践打下坚实基础。
如需获取完整版答案及详细解析，建议参考官方配套资料或咨询任课教师，以确保学习的准确性和有效性。
