热力学复习题

热力学复习题1基本概念表压力或真空度为什么不能当作工质的压力？工质的压力不变化，测量它的压力表或真空表的读数是否会变化？解：作为工质状态参数的压力是绝对压力，测得的表压力或真空度都是工质的绝对压力与大气压力的相对值，因此不能作为工质的压力；因为测得的是工质绝对压力与大气压力的相对值，即使工质的压力不变，当大气压力改变时也会引起压力表或真空表读数的变化。

试判断下列叙述是否正确,说明理由。

1)平衡态是系统的热力状态参数不随时间变化的状态。

2)不可逆的热力过程是指工质逆过程无法恢复到初始状态的过程。

3)由于准静态过程都是微小偏离平衡态的过程，故从本质上说属于可逆过程。

4)工质发生热量交换,状态参数中只有一个参数必然要发生变化,这个参数就是温度。

5)任何可逆过程都是准静态过程。

6)封闭系统是指系统内的工质不发生宏观位移的那些系统有人说，不可逆过程是无法恢复到起始状态的过程。

这种说法对吗？5．铁棒一端浸入冰水混合物中，另一端浸入沸水中，经过一段时间，铁棒各点温度保持恒定，试问，铁棒是否处于平衡状态？6．知道两个参数就可以确定气体的状态，从而可决定其它参数，例如，已知压力和比容就可确定内能和焓，但理想气体的内能和焓只决定于温度，与压力、比容无关，前后是否矛盾，如何理解？理想气体的性质混合气体处于平衡状态时，各组成气体的温度是否相同，分压力是否相同。

将空气视为理想气体，若已知u ，h ，或u ，T ，能否确定它的状态？为什么？ 气体的比热与过程特征有关，为什么还称c p 、c v 为状态参数？ 是非题1．当某一过程完成后,如系统能沿原路线反向进行回复到初态,则上述过程称为可逆过程。

( )2．只有可逆过程才能在p-v 图上描述过程进行轨迹。

( )3．可逆过程一定是准静态过程,而准静态过程不一定是可逆过程。

( ) 5．梅耶公式v p C C =R 也能适用于实际气体。

( )6．混合气体中容积成分较大的组分,则其摩尔成分也较大。

( ) 7．压力表读值发生变化,说明工质的热力状态也发生了变化。

( ) 8．气体常数与气体的种类及所处的状态均无关。

( )9．理想气体Cp 和Cv 都是T 的函数, 所以Cp-Cv 也是T 的函数。

（ ）10．向13m 的气体加热使其温度升高1C,所需要的热量是气体密度与质量比热的乘积。

( ) 选择题1．准静态过程与可逆过程的特点是（ ）A) 都是一系列平衡状态所组成，无差别 B) 缓慢进行的准静态过程就是可逆过程C) 没有任何耗散损失的准静态过程就是可逆过程。

2．外界(或环境)的定义是指（ ）A) 与系统发生热交换的热源 B) 与系统发生功交换的功源C) 系统边界之外与系统发生联系的一切物体。

3．不同的混合气体的摩尔容积（ ）A) 在相同的状态下相等 B) 在相同的状态下不相等 C) 决定于混合气体的摩尔成分D) 决定于混合气体的总质量4．系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后，欲使系统回复到初态，系统需要进行一个( )A) 可逆绝热压缩过程； B) 不可逆绝热压缩过程； C) 边压缩边吸热过程； D) 边压缩边放热过程。

5．v pMC MC的数值是（ ）A) 与状态有关； B) 与气体性质有关；C) 与过程有关； D) 常数。

热力学第一定律1．物质的温度愈高，所具有的热量也愈多，对否？ 2．对工质加热，其温度反而降低，有否可能？3．对空气边压缩边进行冷却，如空气的放热量为1kJ ，对空气的压缩功为6kJ ，则此过程中空气的温度是升高，还是降低。

4．空气边吸热边膨胀，如吸热量Q=膨胀功，则空气的温度如何变化。

5．讨论下列问题：1) 气体吸热的过程是否一定是升温的过程。

2) 气体放热的过程是否一定是降温的过程。

3) 能否以气体温度的变化量来判断过程中气体是吸热还是放热。

6．试分析下列过程中气体是吸热还是放热(按理想气体可逆过程考虑)1) 压力递降的定温过程。

2) 容积递减的定压过程。

3) 压力和容积均增大两倍的过程。

7．判断下述各过程中热量和功的传递方向(取 选为系统)1)用打气筒向轮胎充入空气。

轮胎、气筒壁、活塞和联结管都是绝热的,且摩擦损失忽略不计。

2) 绝热容器中的液体由初始的扰动状态进入静止状态。

3) 将盛有NH 3的刚性容器，通过控制阀门与抽真空的刚性容器相联结，容器、阀门和联结管路都是绝热的。

打开控制阀门后，两个容器中的NH 3处于均匀状态。

4) 将盛有水和水蒸汽的封闭的金属容器加热时，容器内的压力和温度都上升。

5) 按(4)所述，若加热量超过极限值，致使容器爆破，水和蒸汽爆散到大气中去。

6) 处于绝热气缸中的液体，当活塞慢慢地向外移动时发生膨胀。

7) 1kg 空气迅速地从大气中流入抽真空的瓶子里，可忽略空气流动中的热传递。

8．绝热容器内盛有一定量空气，外界通过叶桨轮旋转，向空气加入功1kJ ，若将空气视为理想气体，试分析1) 此过程中空气的温度如何变化。

2) 此过程中空气的熵有无变化。

如何变化。

3) 此为绝热过程,根据熵的定义式dS=dQ /T 由于dQ=0，则dS 似乎也应为零,即过程中空气的熵不变，你认为此结论对吗。

为什么是非题1．实际气体在绝热自由膨胀后,其内能不变。

( )2．流动功的大小取决于系统进出口的状态,而与经历的过程无关。

( ) 3．由于Q 和W 都是过程量,故(Q-W) 也是过程量。

( )4．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( ) 5．无论过程可逆与否，闭口绝热系统的膨胀功总是等于初、终态内能差( ) 6．给理想气体加热,其内能总是增加的。

( ),7．只有可逆过程才能在p —v 图上描绘过程进行的轨迹。

( ) 8．膨胀功是贮存于系统的能量，压力愈高，则膨胀功愈大。

( )9．在研究热力系统能量平衡时,存在下列关系sur sys E E +=恒量。

sur sys s s ∆+∆ =恒量。

( )10．W=Q-∆U 同样适用闭口系统和开口系统。

( )选择题1．密闭刚性容器，内贮参数为P 1，t 1的空气，容器内装有叶轮并与外界相通，设空气温度降至t 2，气体对外作功＿＿＿。

A U W ∆-= B H W ∆-= C 0=W D U Q W ∆-= 3．dT c w v -=δ适用条件为＿＿＿。

A 理想气体可逆过程 B 理想气体绝热过程； C任何工质定容过程D任何工质绝热过程4．+∆=Rdv T c q v 适用于＿＿＿。

A 理想气体可逆过程B 一切气体可逆过程C 理想气体一切过程D 理想气体准静态过程5．t w dh dq δ+=只适用于＿＿＿。

A理想气体可逆过程B任何工质任何过程C 理想气体任何过程D 任何工质可逆过程6．贮有空气的绝热刚性密闭容器中，安装有电加热丝，通电后，如取空气为系统，则过程中的能量关系有______A Q >0 , ΔU >0 , W >0 BQ =0 , ΔU >0 , W <0 CQ >0 , ΔU >0 , W =0D Q =0 , ΔU =0 , W =0热力学第二定律l ．热力学第二定律是否可表达为：功可以完全变为热，但热不能完全变成功。

为什么? 2．自发过程为不可逆过程，那么非自发过程即为可逆过程。

此说法对吗?为什么? 3．自然界中一切过程都是不可逆过程，那么研究可逆过程又有什么意义呢? 4．以下说法是否正确?①熵增大的过程必为不可逆过程 ②不可逆过程的熵变无法计算③若从某一初态沿可逆和不可逆过程达到同一终态，则不可逆过程中的熵变必定大于可逆过程中的熵变。

④工质经历一不可逆循环过程,因⎰TQδ<0，故⎰ds <05．某热力系统经历一熵增的可逆过程，问该热力系统能否经一绝热过程回复到初态。

6．若工质经历一可逆过程和一不可逆过程，均从同一初始状态出发，且两过程中工质的吸热量相同，问工质终态的熵是否相同？7．绝热过程是否一定是定熵过程？定熵过程是否一定满足Pv K =定值的方程？ 8．工质经历一个不可逆循环能否回复到初态？9．第二类永动机与第一类永动机有何不同？10．用孤立系统熵增原理证明：热量从高温物体传向低温物体的过程是不可逆过程。

11．“循环功越大，则热效率越高”；“可逆循环热效率都相等”；“不可逆循环效率一定小于可逆循环效率”。

这些结论是否正确？为什么？ 是非题1．热力学第二定律可表述成"功可以全部变成热量,但热量不能全部变成功"。

( ) 2．温度高的热能的品质(或使用价值)优于温度低的热能。

( )3．一桶具有环境温度的河水与一杯沸水,前者的可用能大于后者。

( ) 4．过程量Q 和W 只与过程特性有关。

( )5．过程方程适用于闭口系统和开口系统的可逆过程。

( )6．某热力系统经历一熵增过程，则该系统可经一绝热过程而回复到初态( ) 7．系统熵减少的过程，必须是放热过程( )8．不可逆绝热稳定流动系统中,系统熵的变化sys s ∆=0 ( ) 9．一切实际过程都有熵产。

( )10．孤立系统熵增越大,作功能力损失越多。

（ ） 二、选择题1．如果热机从热源取热100KJ ，对外作功100kJ ，则A ）违反第一定律、违反第二定律B ）不违反第一、二定律C ）A 和B2．闭口系统进行可逆绝热膨胀过程1-2，则A.）火用差>膨胀功; B ）火用差〈膨胀功;C ）火用差=膨胀功;D ）不能决定火用差和膨胀功的大小3．某致冷机在热源1T =300K 及冷源2T =250K 之间工作，其制冷量为1000KJ ，消耗功为250kJ,此致冷机是 。

A ）可逆的B ）不可逆的 C)不可能的 D).可逆或不可逆的4．两种性质不同，但状态相同的气体作绝热混合,其熵变为________A）零 B）负 C）正 D）不确定5．自发过程的特点是A）系统熵必然减少 B）伴随非自发过程才能进行C）不可逆 D)可逆水蒸汽1．物质的临界状态究竟是怎样一种状态?2．水的定压产生过程可分为哪几个阶段，经历哪几种状态，写出它们的名称。

3．对水蒸汽的热力过程和理想气体热力过程，在分析方法上有何异同之处。

4．试用水蒸汽的热力性质说明冰刀滑冰的机理。

5．理想气体的内能是温度的单值函数，而实际的内能则与T、v有关，试计算任意两个温度相同而比容不同的状态下蒸气的内能，从而验证上述结论。

（取过热蒸气参数）。

6．饱和水蒸气的焓值是否随压力和温度的升高而不断增大？过热蒸气的焓值呢？是非题1．在水蒸气的定温过程中，加入的热量等于膨胀功。

（）2．水的相图表明，冰点和沸点均随压力的升高而升高。

( )3．对封闭刚性容器中的湿蒸汽加热，总可以使其中的饱和水全部变成饱和蒸汽。

( ) 4．当压力超过临界压力,温度低于临界温度。