【正确答案】流体在跨越界面的过程中其上游介质对流动质量所做的流动功Wf可表示为
Wf=F·L=pAL=pV=mpv
上式说明,在流动工质跨越边界的过程中,其上游介质必须对该流动工质做功,它的大小取决于跨越界面的质量及其状态(根据均态均流的条件,流动质量的状态即为截面上的状态)。
现在讨论流动功的正负号问题。流动质量在跨越界面的过程中,其上游介质必须对该流动质量做功,使其克服界面阻力而跨越界面。上游介质作用在流动质量上的力总是与流动方向同向,因此,上游介质所做的流动功总是正的。在定义系统的功量时,明确规定系统对外做功为正,而外界对系统做功为负。把流动功的概念应用于热力系统时,也必须遵循功量正负号的规定。如果截面是系统的进口界面,流动质量是流入系统,这时上游介质(在系统外部)对流动质量所做的功,就是外界对系统所做的功,应当为负,即有
Wfi=-miPivi
如果截面是系统的出口界面,流动质量是流出系统,这时上游介质(在系统内部)对流动质量所做的功,就是系统对外界所做的功,应当为正,即有
Wfe=mePeve
式中下标i及e,分别表示系统进口及出口。进口与出口的流动功是相互独立的。
【答案解析】