工程热力学-沈维道课后思考题答案
工程热力学课后题答案--沈维道-童钧耕-版汇编
P30 (1)P56 (5)P93 (9)P133 (13)P193 (18)P235 (26)P263 (31)P281 (35)P396 (36)P301．闭与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗？不一定，稳定流动系统内质量也保持恒定。
2．有人认为开口系统内系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系统不可能是绝热系。
对不对，为什么？不对，绝热系的绝热是指热能单独通过系统边界进行传递（传热量），随物质进出的热能（准确地说是热力学能）不在其中。
3．平衡状态与稳定状态有何区别和联系？平衡状态一定是稳定状态，稳定状态则不一定是平衡状态。
4．倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗？绝对压力计算公式更多精品文档更多精品文档p =p b +p g (p > p b ), p = p b -p v (p < p b )中，当地大气压是否必定是环境大气压？当地大气压p b 改变，压力表读数就会改变。
当地大气压p b 不一定是环境大气压。
5．温度计测温的基本原理是什么？热力学第零定律6．经验温标的缺点是什么？为什么？ 不同测温物质的测温结果有较大的误差，因为测温结果依赖于测温物质的性质。
7．促使系统状态变化的原因是什么？举例说明。
有势差（温度差、压力差、浓度差、电位差等等）存在。
8．分别以图1-20所示的参加公路自行车赛的运动员、运动手枪中的压缩空气、杯子里的热水和正在运行的电视机为研究对象，说明这些是什么系统。
参加公路自行车赛的运动员是开口系统、运动手枪中的压缩空气是闭口绝热系统、杯子里的热水是开口系统（闭口系统——忽略蒸发时）、正在运行的电视机是闭口系统。
4题图9．家用电热水器是利用电加热水的家用设备，通常其表面散热可忽略。
取正在使用的家用电热水器为控制体（但不包括电加热器），这是什么系统？把电加热器包括在研究对象内，这是什么系统？什么情况下能构成孤立系统？9题图不包括电加热器为开口（不绝热）系统（a图）。
工程热力学-第四版思考题答案(完整版)(沈维道)(高等教育出版社)
工程热力学-第四版思考题答案(完整版)(沈维道)(高等教育出版社)工程热力学第四版沈维道 思考题 完整版第1章 基本概念及定义1.闭口系与外界无物质交换，系统内质量将保持恒定，那么，系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗?答：否。
当一个控制质量的质量入流率与质量出流率相等时（如稳态稳流系统），系统内的质量将保持恒定不变。
2.有人认为，开口系统中系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系不可能是绝热系。
这种观点对不对，为什么? 答：不对。
“绝热系”指的是过程中与外界无热量交换的系统。
热量是指过程中系统与外界间以热的方式交换的能量，是过程量，过程一旦结束就无所谓“热量”。
物质并不“拥有”热量。
一个系统能否绝热与其边界是否对物质流开放无关。
⒊平衡状态与稳定状态有何区别和联系，平衡状态与均匀状态有何区别和联系? 答：“平衡状态”与“稳定状态”的概念均指系统的状态不随时间而变化，这是它们的共同点；但平衡状态要求的是在没有外界作用下保持不变；而平衡状态则一般指在外界作用下保持不变，这是它们的区别所在。
⒋倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗？在绝对压力计算公式中，当地大气压是否必定是环境大气压?答：可能会的。
因为压力表上的读数为表压力，是工质真实压力与环境介质压力之差。
环境介质压力，譬如大气压力，是地面以上空气柱的重量所造成的，它随着各地的纬度、高度和气候条件不同而有所变化，因此，即使工质的绝对压力不变，表压力和真空度仍有可能变化。
“当地大气压”并非就是环境大气压。
准确地说，计算式中的P b 应是“当地环境介质”的压力，而不是随便任何其它意义上的“大气压力”，或被视为不变的“环境大气压力”。
⒌温度计测温的基本原理是什么?答：温度计对温度的测量建立在热力学第零定律原理之上。
它利用了“温度是相互热平衡的系统所具有的一种同一热力性质”，这一性质就是“温度”的概念。
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P301P564P939P13313P19318P23526P26330P28134P39635P301．闭与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗？不一定，稳定流动系统内质量也保持恒定。
2．有人认为开口系统内系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系统不可能是绝热系。
对不对，为什么？不对，绝热系的绝热是指热能单独通过系统边界进行传递（传热量），随物质进出的热能（准确地说是热力学能）不在其中。
3．平衡状态与稳定状态有何区别和联系？平衡状态一定是稳定状态，稳定状态则不一定是平衡状态。
4．倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗？绝对压力计算公式p =p b +p g (p > p b ), p = p b -p v (p < p b )中，当地大气压是否必定是环境大气压？当地大气压p b 改变，压力表读数就会改变。
当地大气压p b 不一定是环境大气压。
5．温度计测温的基本原理是什么？热力学第零定律6．经验温标的缺点是什么？为什么？不同测温物质的测温结果有较大的误差，因为测温结果依赖于测温物质的性质。
7．促使系统状态变化的原因是什么？举例说明。
有势差（温度差、压力差、浓度差、电位差等等）存在。
8．分别以图1-20所示的参加公路自行车赛的运动员、运动手枪中的压缩空气、杯子里的热水和正在运行的电视机为研究对象，说明这些是什么系统。
参加公路自行车赛的运动员是开口系统、运动手枪中的压缩空气是闭口绝热系统、杯子里的热水是开口系统（闭口系统——忽略蒸发时）、正在运行的电视机是闭口系统。
4题图9．家用电热水器是利用电加热水的家用设备，通常其表面散热可忽略。
取正在使用的家用电热水器为控制体（但不包括电加热器），这是什么系统？把电加热器包括在研究对象内，这是什么系统？什么情况下能构成孤立系统？不包括电加热器为开口（不绝热）系统（a 图）。
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1．闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗？不一定，稳定流动系统内质量也保持恒定。
2．有人认为开口系统内系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系统不可能是绝热系。
对不对，为什么？不对，绝热系的绝热是指热能单独通过系统边界进行传递（传热量），随物质进出的热能（准确地说是热力学能）不在其中。
4．倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗？绝对压力计算公式p =p b +p g (p > p b ), p = p b -p v (p < p b )中，当地大气压是否必定是环境大气压？当地大气压p b 改变，压力表读数就会改变。
当地大气压p b 不一定是环境大气压。
6．经验温标的缺点是什么？为什么？不同测温物质的测温结果有较大的误差，因为测温结果依赖于测温物质的性质。
7．促使系统状态变化的原因是什么？举例说明。
有势差（温度差、压力差、浓度差、电位差等等）存在。
4题图9．家用电热水器是利用电加热水的家用设备，通常其表面散热可忽略。
取正在使用的家用电热水器为控制体（但不包括电加热器），这是什么系统？把电加热器包括在研究对象内，这是什么系统？什么情况下能构成孤立系统？不包括电加热器为开口（不绝热）系统（a 图）。
包括电加热器则为开口绝热系统（b 图）。
将能量传递和质量传递（冷水源、热水汇、热源、电源等）全部包括在内，构成孤立系统。
或者说，孤立系统把所有发生相互作用的部分均包括在内。
12．图1-22中容器为刚性绝热容器，分成两部分，一部分装气体，一部分抽成真空，中间是隔板，（1）突然抽去隔板，气体（系统）是否作功？（2）设真空部分装有许多隔板，逐个抽去隔板，每抽一块板让气体先恢复平衡在抽p v1a b29题图a b冷水 冷水热水传热 传热 热水 电流下一块，则又如何？（3）上述两种情况从初态变化到终态，其过程是否都可在p -v 图上表示？4．一刚性容器，中间用绝热隔板分为两部分，A 中存有高压空气，B 中保持真空，如图2-12所示。
工程热力学思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社
1．闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗？不一定，稳定流动系统内质量也保持恒定。
2．有人认为开口系统内系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系统不可能是绝热系。
对不对，为什么？不对，绝热系的绝热是指热能单独通过系统边界进行传递（传热量），随物质进出的热能（准确地说是热力学能）不在其中。
3．平衡状态与稳定状态有何区别和联系？平衡状态一定是稳定状态，稳定状态则不一定是平衡状态。
4．倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗？绝对压力计算公式p=p b+p g(p> p b), p= p b -p v(p< p b)中，当地大气压是否必定是环境大气压？当地大气压p b改变，压力表读数就会改变。
当地大气压p b不一定是环境大气压。
p2=p g2+p1 p bp g2p g1p1=p g1+p b4题图1．热力学能就是热量吗？不是。
热力学能是工质的状态参数，是工质的性质，是工质内部储存能量，是与状态变化过程无关的物理量。
热量是工质状态发生变化时通过系统边界传递的热能，其大小与变化过程有关，热量不是状态参数。
8．焓是工质流入（或流出）开口系时传递入（或传递出）系统的总能量，那么闭口系工质有没有焓值？比较正规的答案是，作为工质的状态参数，闭口系工质也有焓值，但是由于工质不流动，所以其焓值没有什么意义。
焓=热力学能+占位能9．气体流入真空容器，是否需要推动功？推动功的定义为，工质在流动时，推动它下游工质时所作的功。
下游无工质，故不需要推动功。
利用开口系统的一般能量方程式推导的最终结果也是如此。
1．怎样正确看待―理想气体‖这个概念？在进行实际计算时如何决定是否可采用理想气体的一些公式？第一个问题很含混，关于―理想气体‖可以说很多。
可以说理想气体的定义：理想气体，是一种假想的实际上不存在的气体，其分子是一些弹性的、不占体积的质点，分子间无相互作用力。
工程热力学课后思考题答案--第四版-沈维道-童钧耕
1．闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗不一定，稳定流动系统内质量也保持恒定。
2．有人认为开口系统内系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系统不可能是绝热系。
对不对，为什么不对，绝热系的绝热是指热能单独通过系统边界进行传递（传热量），随物质进出的热能（准确地说是热力学能）不在其中。
3．平衡状态与稳定状态有何区别和联系平衡状态一定是稳定状态，稳定状态则不一定是平衡状态。
4．倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗绝对压力计算公式p =p b +p g (p > p b ), p = p b -p v (p < p b )中，当地大气压是否必定是环境大气压当地大气压p b 改变，压力表读数就会改变。
当地大气压p b不一定是环境大气压。
'5．温度计测温的基本原理是什么热力学第零定律 The zeroth lawof thermodynamicsenablesustomeasuretemperature. In order to measure temperature of body A,we compare body C —a thermometer — with body A and temperature scales (温度的标尺，简称温标) separately. When they are in thermal equilibrium, they have the same temperature. Then we can know the temperature of body A with temperature scale marked on thermometer. 6．经验温标的缺点是什么为什么不同测温物质的测温结果有较大的误差，因为测温结果依赖于测温物质的性质。
工程热力学课后思考题参考答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社
1．闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗？不一定，稳定流动系统内质量也保持恒定。
24p=p b+p g中，压p b67．促使系统状态变化的原因是什么？举例说明。
有势差（温度差、压力差、浓度差、电位差等等）存在。
9．家用电热水器是利用电加热水的家用设备，通常其表面散热可忽略。
取正在使用12（1（2）体先恢复平衡在抽下一块，则又如何？（3）上述两种情况从初态变化到终态，其过程是否都可在p-v图上表示？p14．一刚性容器，中间用绝热隔板分为两部分，A 中存有高压空气，B 中保持真空，如图2-12所示。
若将隔板抽去，分析容器中空气的热力学能将如何变化？若在隔板上有一小孔，气体泄漏入B 中，分析A 、B 两部分压力相同时A 、B 两部分气体热力学能如何变化？ 能在。
89．气体流入真空容器，是否需要推动功？推动功的定义为，工质在流动时，推动它下游工质时所作的功。
下游无工质，故不需要推动功。
利用开口系统的一般能量方程式推导的最终结果也是如此。
11．为什么稳定流动开口系内不同部分工质的比热力学能、比焓、比熵等都会改变，而整个系统的∆U CV =0、∆H CV =0、∆S CV=0?控制体的∆U CV=0、∆H CV=0、∆S CV=0是指过程进行时间前后的变化值，稳定流动系统在不同时间内各点的状态参数都不发生变化，所以∆U CV=0、∆H CV=0、∆S CV=0。
稳定流动开口系内不同部分工质的比热力学能、比焓、比熵等的改变仅仅是依坐标的改变。
13.1-1、2-2h3q m3（h3+c f32/2+gz3）如果合流前后流速变化不太大，且势能变化一般可以忽略，则能量方程为：q m1⋅h1+ q m2⋅h2= q m3⋅h3出口截面上焓值h3的计算式h3=（q m1⋅h1+ q m2⋅h2）/ q m3本题中，如果流体反向流动就是分流问题，分流与合流问题的能量方程式是一样的，一般习惯前后反过来写。
工程热力学课后思考题答案__第四版_沈维道_童钧耕主编_高等教育出版社 (2)
1．闭口系与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗？不一定，稳定流动系统内质量也保持恒定。
2．有人认为开口系统内系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系统不可能是绝热系。
对不对，为什么？不对，绝热系的绝热是指热能单独通过系统边界进行传递（传热量），随物质进出的热能（准确地说是热力学能）不在其中。
4．倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗？绝对压力计算公式p =p b +p g (p > p b ), p = p b -p v (p < p b )中，当地大气压是否必定是环境大气压？当地大气压p b 改变，压力表读数就会改变。
当地大气压p b 不一定是环境大气压。
6．经验温标的缺点是什么？为什么？不同测温物质的测温结果有较大的误差，因为测温结果依赖于测温物质的性质。
7．促使系统状态变化的原因是什么？举例说明。
有势差（温度差、压力差、浓度差、电位差等等）存在。
4题图9．家用电热水器是利用电加热水的家用设备，通常其表面散热可忽略。
取正在使用的家用电热水器为控制体（但不包括电加热器），这是什么系统？把电加热器包括在研究对象内，这是什么系统？什么情况下能构成孤立系统？不包括电加热器为开口（不绝热）系统（a 图）。
包括电加热器则为开口绝热系统（b 图）。
将能量传递和质量传递（冷水源、热水汇、热源、电源等）全部包括在内，构成孤立系统。
或者说，孤立系统把所有发生相互作用的部分均包括在内。
12．图1-22中容器为刚性绝热容器，分成两部分，一部分装气体，一部分抽成真空，中间是隔板，（1）突然抽去隔板，气体（系统）是否作功？（2）设真空部分装有许多隔板，逐个抽去隔板，每抽一块板让气体先恢复平衡在抽p v1 a b29题图下一块，则又如何？（3）上述两种情况从初态变化到终态，其过程是否都可在p-v图上表示？4．一刚性容器，中间用绝热隔板分为两部分，A中存有高压空气，B 中保持真空，如图2-12所示。
工程热力学课后题答案--沈维道-童钧耕-版
P301P564P939P13313P19318P23526P26330P28134P39635P301．闭与外界无物质交换，系统内质量保持恒定，那么系统内质量保持恒定的热力系一定是闭口系统吗？不一定，稳定流动系统内质量也保持恒定。
2．有人认为开口系统内系统与外界有物质交换，而物质又与能量不可分割，所以开口系统不可能是绝热系。
对不对，为什么？不对，绝热系的绝热是指热能单独通过系统边界进行传递（传热量），随物质进出的热能（准确地说是热力学能）不在其中。
3．平衡状态与稳定状态有何区别和联系？平衡状态一定是稳定状态，稳定状态则不一定是平衡状态。
4．倘使容器中气体的压力没有改变，试问安装在该容器上的压力表的读数会改变吗？绝对压力计算公式p =p b +p g (p > p b ), p = p b -p v (p < p b )中，当地大气压是否必定是环境大气压？当地大气压p b 改变，压力表读数就会改变。
当地大气压p b 不一定是环境大气压。
5．温度计测温的基本原理是什么？热力学第零定律6．经验温标的缺点是什么？为什么？不同测温物质的测温结果有较大的误差，因为测温结果依赖于测温物质的性质。
7．促使系统状态变化的原因是什么？举例说明。
有势差（温度差、压力差、浓度差、电位差等等）存在。
8．分别以图1-20所示的参加公路自行车赛的运动员、运动手枪中的压缩空气、杯子里的热水和正在运行的电视机为研究对象，说明这些是什么系统。
参加公路自行车赛的运动员是开口系统、运动手枪中的压缩空气是闭口绝热系统、杯子里的热水是开口系统（闭口系统——忽略蒸发时）、正在运行的电视机是闭口系统。
4题图9．家用电热水器是利用电加热水的家用设备，通常其表面散热可忽略。
取正在使用的家用电热水器为控制体（但不包括电加热器），这是什么系统？把电加热器包括在研究对象内，这是什么系统？什么情况下能构成孤立系统？不包括电加热器为开口（不绝热）系统（a 图）。
工程热力学课后思考题答案第四版沈维道童钧耕主编高等教育出版社
1.不一定，稳定流动系统内质量也保持恒定。
2．不对，绝热系的绝热是指热能单独通过系统边界进行传递（传热量），随物质进出的热能（准确地说是热力学能）不在其中。
3．平衡状态一定是稳定状态，稳定状态则不一定是平衡状态。
4．当地大气压p b改变，压力表读数就会改变。
当地大气压p b不一定是环境大气压。
5．热力学第零定律The zeroth law of thermodynamics enables us to measure temperature. In order to measure temperature of body A, we compare body C —a thermometer — with body A and temperature scales (温度的标尺，简称温标) separately. When they are in thermal equilibrium, they have the same temperature. Then we can know the temperature of body A with temperature scale marked on thermometer.6.不同测温物质的测温结果有较大的误差，因为测温结果依赖于测温物质的性质。
7．有势差（温度差、压力差、浓度差、电位差等等）存在。
8．参加公路自行车赛的运动员是开口系统、运动手枪中的压缩空气是闭口绝热系统、杯子里的热水是开口系统（闭口系统——忽略蒸发时）、正在运行的电视机是闭口系统。
9．不包括电加热器为开口（不绝热）系统（a图）。
包括电加热器则为开口绝热系统（b 图）。
将能量传递和质量传递（冷水源、热水汇、热源、电源等）全部包括在内，构成孤立系统。
或者说，孤立系统把所有发生相互作用的部分均包括在内。
10．吸入空气，排出烟气，输出动力（机械能）以克服阻力，发动机水箱还要大量散热。
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u 0 0
闭口系：1—2 过程 q 0 q
@
q
h 0 q0 开口系：1—2 过程 t 0 q t
'
q
2．答：不是都适用。第一组公式适用于任何一种过程。第二组公式 q u cv (t2 t1 ) 适用于定容过程， q h c p (t2 t1 ) 适用于定压过程。
3．答：定温过程对气体应加入热量。
（7）工质经过不可逆循环有
Tr
ds 0, q 0
答：工质经过不可逆循环有
Tr
10. 答：由图 5-2 可知 qab qac qab 为 1-a-b-2-1 的面积； qac 为 1-a-c -2-1 的面积
2．答：气体的摩尔体积在同温同压下的情况下不会因气体的种类而异；但因所处状态不同 而变化。只有在标准状态下摩尔体积为 0.022414m3/mol
3．答：摩尔气体常数不因气体的种类及状态的不同而变化。 4．答：一种气体满足理想气体状态方程则为理想气体，那么其比热容、热力学能、焓都仅 仅是温度的函数。
11．答：不一定。主要看输出功的主要作用是什么，排斥大气功是否有用。
第二章 热力学第一定律
1．答：将隔板抽去，根据热力学第一定律 q u w 其中 q 0, w 0 所以容器中空气的热
力Байду номын сангаас能不变。
若有一小孔，以 B 为热力系进行分析
）
Q
dEcv
h2
c
2 f
2
2
gz2 m2
h1
c
2 f1
（2）（×） （3）（×） 9（1）熵增大的过程必为不可逆过程（×） （2）使系统熵增大的过程必为不可逆过程（×）
（3）熵产 sg 0 的过程必为不可逆过程（√） （4）不可逆过程的熵变 s 无法计算（×）
！
（5）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，则
S不可逆 S可逆 ， S f ,不可逆 S f ,可逆 ， S g,不可逆 S g,可逆 是否正确
第一章基本概念与定义
1．答：不一定。稳定流动开口系统内质量也可以保持恒定
2．答：这种说法是不对的。工质在越过边界时，其热力学能也越过了边界。但热力学能不是热 量，只要系统和外界没有热量地交换就是绝热系。
3．答：只有在没有外界影响的条件下，工质的状态不随时间变化，这种状态称之为平衡状态。 稳定状态只要其工质的状态不随时间变化，就称之为稳定状态，不考虑是否在外界的影响下，这 是他们的本质区别。平衡状态并非稳定状态之必要条件。物系内部各处的性质均匀一致的状态为 均匀状态。平衡状态不一定为均匀状态，均匀并非系统处于平衡状态之必要条件。
2
gz1 m1
Wi
只有流体的流入没有流出， Q 0,Wi 0 ，忽略动能、势能
dECV h1m1 dU h1m1
U h1m1
B 部分气体的热力学能增量为 U ，A 部分气体的热力学能减少量为 U
2．答:热力学第一定律能量方程式不可以写成题中所述的形式。对于 q u pv 只有在特殊情 况下，功 w 可以写成 pv 。热力学第一定律是一个针对任何情况的定律，不具有 w = pv 这样一
9．答：绝热过程，不管是否是可逆过程都有 wt h, w u 所以在 T-S
图上的表示方法与第三章第十一题相同。
10．答：1） 的判别：
1往右 0 以（V）为界： P — V图上 2往左 0
T — S图上
1.右下方 0 2.左上方 0
2） u ， h 的判别：
1.右上方u 0 以（T）为界： P — V图上 2.左下方u 0
若为不可逆过程，热力学能、焓不变如上图。热量无法在图中表示出来。
12．答：可以。因为熵是状态参数，只与初终状态有关，与过程无关。
ds
13．答：
qrev T
中，qrev
为一微元可逆变化过程中与热源交换的热量，而 q
cdT
中
q 为工质温度升高 dT 所吸收的热量，他们是不能等同的所以这一结论是错误的。
或 P1 V1 P2V2
`
u 0
h 0
s R ln V2 R ln P2
3) 计算各量：
V1
P1
PdV PV dV PV ln V2 RT ln V2
V
V1
V1
t
RT ln V2 V1
q
t
RT ln V2 V1
4) P V图，T S图上工质状态参数的变化规律及能量转换情况
<
2. 答：不正确。自发过程是不可逆过程是正确的。非自发过程却不一定为可逆过程。 3. 答：一切非准静态过程都是不可逆过程。不可逆因素有：摩擦、不等温传热和不等压做功。
4. 答：热力学第二定律的两种说法反映的是同一客观规律——自然过程的方向性 是一致
的，只要一种表述可能，则另一种也可能。
假设热量 Q2 能够从温度 T2 的低温热源自动传给温度为 T1 的高温热源。现有一循环热机在 两热源间工作，并且它放给低温热源的热量恰好等于 Q2。整个系统在完成一个循环时，所 产生的唯一效果是热机从单一热源（T1）取得热量 Q1-Q2，并全部转变为对外输出的功 W。 低温热源的自动传热 Q2 给高温热源，又从热机处接受 Q2，故并未受任何影响。这就成了第
二类永动机。 违反了克劳修斯说法， 必须违反了开尔文说法。反之，承认了开尔文说
法，克劳修斯说法也就必然成立。
5. （1）（×）
（2）（×）
（3）（×）
6.
t
答：这两个公式不相同。
q1 q2 q1
t
适用于任何工质，任何循环。
T1 T2 T1
适用于任
何工质，卡诺循环
!
7. 答：不违反热力学第二定律，对于理想气体的定温过程，从单一热源吸热并膨胀做功，工质 的状态发生了变化，所以不违反热力学第二定律 8. （1）（×）
2．根据过程方程 确定 始、终状态参数之间的关系
3．由热力学第一定律等 计算 q,,t , u, h, s
4．分析能量转换关系（用 P—V 图及 T—S 图）（根据需要可以定性也可以 定量）
例：
1） 程方程式：T 常数 （特征） PV 常数 （方程）
2)
P1 V2 始、终状态参数之间的关系： P2 V1
0K 或 0℃时焓值为 0，热力学能值为 0。熵的基准状态取 p0 =101325Pa、T0 =0K 熵值为 0
10.答：气体热力性质表中的 u、h 及 s 0 基准是态是 T0 , p0 ，T0 0K ， p0 =101325Pa
11．答：图 3-2 中阴影部分面积为多变过程 1-2 的热量。 对于多变过程其热力学能变化量及焓变化量可由下面两式计算得到：
7． （1）（×） （2）（×） （3）（×）
8．答：
；
q1-2-3=Δu1-2-3+w1-2-3 ,q1-4-3=Δu1-4-3+w1-4-3 ∵Δu1-2-3=Δu1-4-3, w1-2-3 >w1-4-3 ∴q1-2-3> q1-4-3
b、c 在同一条绝热线上 uab uac ，若 b、c 在同一条定温线上，二者相等。
答： S不可逆 S可逆 、 S f ,不可逆 S f ,可逆 、 S g,不可逆 S g,可逆
（6）不可逆绝热膨胀的终态熵大于初态熵，S2>S1，不可逆绝热压缩的终态熵小于初态熵 S2<S1
答：不可逆绝热膨胀的终态熵大于初态熵 S2>S1 不可逆绝热压缩的终态熵也大于初态熵 S2>S1。
ds 0, q 0
…
14．（1）（×）
（2）（×）
（3）（×）
（4）（×）
（5）（√）
15．答：不适用
xA
16．答：因为
M eq MA
wA xB
,
M eq MB
wB
，混合气体的折合摩尔质量相同，但是组分
A和
B 摩尔的摩尔质量大小关系不能确定。所以不能断定 wA wB
第四章 理想气体的热力过程
"
1．答：主要解决的问题及方法： 1．根据过程特点（及状态方程） 确定 过程方程
'
cp 5．答：对于确定的理想气体在同一温度下 c p cv 为定值， cv 为定值。在不同温度下
cp c p cv 为定值， cv 不是定值
6．答：麦耶公式的推导用到理想气体方程，因此适用于理想气体混合物不适合实际气体
7．答：在工程热力学里，在无化学反应及原子核反应的过程中，化学能、原子核能都不变
—
u cv (T2 T1 ) cv (T2' T1 ) qv,12
h c p (T2 T1 ) c p (T2'' T1 ) q p,12
过初始状态点，做定容线 2-2’，图 3-3 中阴影部分面积为多变过程 1-2 的热力学能变化 量
过初始状态点，做定压线 2-2’，图 3-4 中阴影部分面积为多变过程 1-2 的焓变化量
T — S图上
1.上方为u 0 2.下方为u 0
3） q 的判别：
1.右上方q 0 以（T）为界： P — V图上 2.左下方q 0
T — S图上
1.向右q 0 2.向左q 0
第五章 热力学第二定律
1.答：不能这样表述。表述不正确，对于可逆的定温过程，所吸收的热量可以全部转化为机械能， 但是自身状态发生了变化。所以这种表述不正确。
个必需条件。对于公式 q2 q1 u2 u1 w2 w1 ，功和热量不是状态参数所以不能写成
该式的形式。
3．答： q u w 适用于任何过程，任何工质
2
q u pdV
1
可逆过程，任何工质
4．答：推动功是由流进（出）系统的工质传递而由工质后面的物质系统作出的。对于闭口系统， 不存在工质的流进（出）所以不存在这样进行传递的功。