热力学复习题1

1、1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.21.22.公式d u = cv d t适用理想气体的任何过程。孤立系统的熵与能量都是守恒的。 焓h = u + p v，对闭口系统，没有流动功，所以系统不存在焓这个参数。绝热节流前后其焓不变，所以温度也不变。在相同热源和在相同冷源之间的一切热机，无论采用什么工质，他们的热效率均相等。 孤立系统熵增原理说明：过程进行的结果是孤立系统内各局部的熵都是增加的。凡符合热力学第一定律的过程就一定能实现。S q = d u + S w及3 q = cv d T + P d v两式均可适用于工质，任何过程

2、。系统经历一个可逆定温过程，由于温度没有变化，故不能与外界交换热量。当压力升高，饱和温度也升高了，故饱和蒸汽的比容将增大。通用气体常数 R与工质的种类无关，气体常数Rg与工质的种类和状态有关。在pv图上定温线比定熵线更缓，TS图上定容线比定压线更陡。PV图上定温线是等轴双曲线。可逆循环的熵变等于零，所以可逆循环的净热等于零。根据卡诺定理，任何可逆循环的热效率都相等，且都等于空其中,T1T2表示低温热源温度，T1表示高温热源温度无论可逆与不可逆循环，均有Q TdS。、把热量全部变为功是不可能的。 对气体加热其温度一定升高。蒸气推动汽轮机工作的过程可以看成绝热膨胀过程，其水蒸气的焓降转换为功输出。

3、 闭口绝热系是孤立系。理想气体绝热自由膨胀过程中温度和焓、熵都不变。透平机在空气中转动对其做功，假设该过程进行的无限缓慢随时可以到达新的平衡那么可以看成是可逆过程。1、典型的不可逆过程2、平衡状态3、平衡是否意味着系统内各点的状态参数必须完全相同4、关于节流：不可逆，绝热节流前后焓不变理想气体不能用节流降温蒸气压缩式制冷可以5、理想气体哪些量是温度的单值函数6、定压过程的加热量全部转化为焓增；7、定容过程全部加热量转化为内能的增量8、关于熵的判断说法：例如任何过程，熵只增不减假设从某一初态经可逆与不可逆两条路径到 达同一终点，那么不可逆途径的 S 必大于可逆过程的S可逆循环 S 为零，不可逆循

4、环 S 大于零不可逆过程 S 永远大于可逆过程 S假设工质从同一初态，分别经可逆和不可逆过程，到达同一终态，两过程热源相同，问传热 量是否相同？假设工质从同一初态出发，从相同热源吸收相同热量，问末态熵可逆与不可逆谁大？ 假设工质从同一初态出发，一个可逆绝热过程与一个不可逆绝热过程，能否到达相同终点？ 理想气体绝热自由膨胀，熵变？任何可逆过程的熵总是不变，任何不可逆过程工质的熵总是增加的熵增大的过程必是不可逆过程将热量全部变成功是不可能的9、卡诺效率的适用条件10、11、12、13、14、水蒸气凝结过程放热量 Q,对应的饱和温度T,那么该过程的熵变为多少?理想气体和水蒸气四个根本热力过程， PV

5、 图和 TS 图的表示。 关于自由膨胀的特点有哪些?热效率的计算热力学第一、二定律数学表达式q1 q2Ti T26. 循环热效率公式 t -和t -是否完全相同？各适用于哪些场合？qiT-答：不完全相同。前者是循环热效率的普遍表达，适用于任何循环；后者是卡诺循环热效率的表达，仅适 用于卡诺循环，或同样工作于温度为 T-的高温热源和温度为 T-的低温热源间的一切可逆循环。7. 与大气温度相同的压缩空气可以膨胀作功，这一事实是否违反了热力学第二定律？答：不矛盾。压缩空气虽然与大气有相同温度，但压力较高，与大气不处于相互平衡的状态，当压缩空气 过渡到与大气相平衡时，过程中利用系统的作功能力可以作功，

6、这种作功并非依靠冷却单一热源，而是依 靠压缩空气的状态变化。况且，作功过程中压缩空气的状态并不依循环过程变化。8. 下述说法是否正确：.熵增大的过程必定为吸热过程： 熵减小的过程必为放热过程；定熵过程必为可逆绝热过程。答：说法不对。系统的熵变来源于熵产和热熵流两个局部，不可逆绝热过程中工质并未从外界吸热，但 由于存在熵产工质的熵也会因而增大；说法是对的。系统的熵变来源于熵产和热熵流两个局部，其中熵产必定是正值，因而仅当系统放热，热熵流为负值时，系统的熵值才可能减小；这种说法原那么上是不对的。系统的熵变来源于熵产和热熵流两个局部，其中熵产必定是正值，对于 不可逆的放热过程，其热熵流为负值，当热熵

7、流在绝对数值上恰好与熵产一样时，过程将成为定熵的。因 此：可逆的绝热过程为定熵过程，而定熵过程却不一定是绝热过程。9. 下述说法是否有错误：熵增大的过程必为不可逆过程；使系统熵增大的过程必为不可逆过程； 熵产Sg > 0的过程必为不可逆过程； 不可逆过程的熵变 S无法计算； 如果从同一初始态到同一终态有两条途径，一为可逆，另一为不可逆，那么S不可逆S可逆、Sf,不可逆Sf,可逆、Sg,不可逆 Sg,可逆；不可逆绝热膨胀的终态熵大于初态熵，S>S，不可逆绝热压缩的终态熵小于初态熵s<s； 工质经过不可逆循环有：:,ds 0 ； ： dq 0。Tr答：说法不正确。系统的熵变来源于

8、熵产和热熵流两个局部，其中熵产必定是正值含零，热熵流那么可为正值，亦可为负值。当系统吸热时热熵流为正值，即便是可逆过程熵产为零系统的熵也增大；此说法与是一样的。如果所说的“系统指的是孤立系统那么说法是正确的。不过实在不应该这样 模糊“系统这一概念！根据熵产原理，这一说法是正确的。此说法完全错误。熵是状态参数，只要过程的初、终状态确定了，系统的熵变就完全确定，与过程 无关。因此，不可逆过程熵变的计算方法之一便是借助同样初、终状态的可逆过程来进行计算。至于利用 熵的一般关系式进行熵变计算，它们根本就与过程无关。 根据熵为状态参数知，两种过程的端点状态相同时应有相同的熵变，认为S不可逆S可逆 是 错

9、误的;不可逆过程将有熵产生，而可逆过程那么不会产生熵，因此说Sg不可逆Sg可逆是正确的；熵是状态参数，过程端点状态相同时应有相同熵变，由系统熵方程S SfSg，过程可逆时SSf,可逆；不可逆时Sf,不可逆S Sg,不可逆，式中Sg,不可逆0，可见应有Sf ，可逆Sf,不可逆而不是Sf,不可逆Sf,可逆。此说法不对。根据熵产原理，系统经历不可逆绝热过程后，无论是膨胀或受压缩，其熵都将增大由熵为状态参数知，工质经过循环过程后其熵应不变，所以dq认为：ds 0是不正确的；根据克劳修斯不等式知，0是正Tr确的。10.从点a开始有两个可逆过程：定容过程a-b和定压过程 a-c , b、c两点在同一条绝热线上见图5-33，问q*b和qa-c哪个大？ 并在T-s图上表示过程a-b、a-c及q*b、中。提示：可根据循环 a-b-c-a 考虑。 答：根据循环a-b-c-a的情况应是正循环，即循环的吸热量应大于循环的放 热量指绝对值。其中qa-b为循环的吸热量，q>a为循环的放热量，由此，知 qa-b > qa-c在T-s图上中b的大小如面积 abcsbsaa所示；中c的大小如面积 acsbsaa所示；11.由同一初态经可逆绝热压缩和不可逆绝热压缩两种过程将某种理想气体压缩到相同的终压，在P-v