热力学思考题

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工程热力学复习思考题五

工程热力学复习思考题五

复习思考题五一、判断题1.系统的平衡状态是指系统在无外界影响的条件下,不考虑外力场作用,宏观热力性质 不随时间而变化的状态。

()2.不管过程是否可逆,开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差。

()3.工质经历一可逆循环,其∮ds=0,而工质经历一不可逆循环,其∮ds >0。

()4.理想气体在绝热容器中作自由膨胀,则气体温度与压力的表达式为k k p p T T 11212-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=()5.对一渐放型喷管,当进口流速为超音速时,可做扩压管使用。

()6.对于过热水蒸气,干度1>x () 7.在研究热力系统能量平衡时,存在下列关系式:sur sys E E +=恒量,△S sys +△S sur =恒量。

()8.对于渐缩喷管,若气流的初参数一定,那么随着背压的降低,流量将增大,但最多 增大到临界流量。

()9.膨胀功、流动功和技术功都是与过程路径有关的过程量()10.在管道内定熵流动过程中,各点的滞止参数都相同。

()二、选择题1.湿蒸汽经定温膨胀过程后其内能变化_________(A )△U=0(B )△U >0(C )△U <0(D )△U <0或△U >02.压气机压缩气体所耗理论轴功为_________(A )pdv 12⎰(B )d pv ()12⎰(C )pdu 12⎰+p 1v 1-p 2v3.多级(共Z 级)压气机压力比的分配原则应是_________(A )βi=(PZ+1+P1)/Z (B )βi=(PZ+1/P1)1/Z(C )βi=PZ+1/P1(D )βi=(PZ+1/P1)/Z4.工质熵减少的过程_________(A )不能进行(B )可以进行(C )必须伴随自发过程才能进行5.闭口系统功的计算式W=U1-U2_________(A )适用于可逆与不可逆的绝热过程。

(B )只适用于绝热自由膨胀过程。

(C )只适用于理想气体的绝热过程。

(D )只适用于可逆绝热过程。

热力学思考题答案

热力学思考题答案

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=pb+pg (p> pb), p= pb -pv pb pg1 p2=pg2+p1 (p< pb) pg2中,当地大气压是否必定是环境大气压?当地大气压pb 改变,压力表读数就会改变。

当地大气压pb 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p1=pg1+pb 4 题图The zeroth law of thermodynamics enables us to measure temperatu re. 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 temperatur e 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。

工程热力学思考题答案

工程热力学思考题答案

第九章气体动力循环1、从热力学理论看为什么混合加热理想循环的热效率随压缩比ε和定容增压比λ的增大而提高,随定压预胀比ρ的增大而降低答:因为随着压缩比ε和定容增压比λ的增大循环平均吸热温度提高,而循环平均放热温度不变,故混合加热循环的热效率随压缩比ε和定容增压比λ的增大而提高.混合加热循环的热效率随定压预胀比ρ的增大而减低,这时因为定容线比定压线陡,故加大定压加热份额造成循环平均吸热温度增大不如循环平均放热温度增大快,故热效率反而降低.2、从内燃机循环的分析、比较发现各种理想循环在加热前都有绝热压缩过程,这是否是必然的答:不是必然的,例如斯特林循环就没有绝热压缩过程.对于一般的内燃机来说,工质在气缸内压缩,由于内燃机的转速非常高,压缩过程在极短时间内完成,缸内又没有很好的冷却设备,所以一般都认为缸内进行的是绝热压缩.3、卡诺定理指出两个热源之间工作的热机以卡诺机的热效率最高,为什么斯特林循环的热效率可以和卡诺循环的热效率一样答:卡诺定理的内容是:在相同温度的高温热源和相同温度的低温热源之间工作的一切可逆循环,其热效率都相同,与可逆循环的种类无关,与采用哪一种工质无关.定理二:在温度同为T1的热源和同为T2的冷源间工作的一切不可逆循环,其热效率必小于可逆循环.由这两条定理知,在两个恒温热源间,卡诺循环比一切不可逆循环的效率都高,但是斯特林循环也可以做到可逆循环,因此斯特林循环的热效率可以和卡诺循环一样高.4、根据卡诺定理和卡诺循环,热源温度越高,循环热效率越大,燃气轮机装置工作为什么要用二次冷却空气与高温燃气混合,使混合气体降低温度,再进入燃气轮机答:这是因为高温燃气的温度过高,燃气轮机的叶片无法承受这么高的温度,所以为了保护燃气轮机要将燃气降低温度后再引入装置工作.同时加入大量二次空气,大大增加了燃气的流量,这可以增加燃气轮机的做功量.5、卡诺定理指出热源温度越高循环热效率越高.定压加热理想循环的循环增温比τ高,循环的最高温度就越高,但为什么定压加热理想循环的热效率与循环增温比τ无关而取决于增压比π答:提高循环增温比,可以有效的提高循环的平均吸热温度,但同时也提高了循环的平均放热温度,吸热和放热均为定压过程,这两方面的作用相互抵消,因此热效率与循环增温比无关.但是提高增压比,p不变,即平均放1提高,即循环平均吸热温度提高,因此循环的热效率提高.热温度不变,p26、以活塞式内燃机和定压加热燃气轮机装置为例,总结分析动力循环的一般方法.答:分析动力循环的一般方法:首先,应用“空气标准假设”把实际问题抽象概括成内可逆理论循环,分析该理论循环,找出影响循环热效率的主要因素以及提高该循环效率的可能措施,以指导实际循环的改善;然后,分析实际循环与理论循环的偏离程度,找出实际损失的部位、大小、原因及提出改进办法.7、内燃机定容加热理想循环和燃气轮机装置定压加热理想循环的热效率分别为111--=κεηt 和κκπη111--=t .若两者初态相同,压缩比相同,他们的热效率是否相同为什么若卡诺循环的压缩比与他们相同,则热效率如何为什么答:若两者初态相同,压缩比相同,它们的热效率相等.因为21v v =ε,12p p =π. 对于定压加热理想循环来说κ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=2112v v p p ,将其带入定压加热理想循环热效率的公式可知,二者的效率相等.对于卡诺循环来说,112121--=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=κκεv v T T ,又因为卡诺循环的热效率为1211211111--=-=-=κεηT T T T ,所以卡诺循环和它们的效率相等.8、活塞式内燃机循环理论上能否利用回热来提高热效率实际中是否采用为什么答:理论上可以利用回热来提高活塞式内燃机的热效率,原因是减少了吸热量,而循环净功没变.在实际中也得到适当的应用.如果采用极限回热,可以提高热效率但所需的回热器换热面积趋于无穷大,无法实现9、燃气轮机装置循环中,压缩过程若采用定温压缩可减少压缩所消耗的功,因而增加了循环净功如图8-1,但在没有回热的情况下循环热效率为什么反而降低,试分析之.答:采用定温压缩后,显然循环的平均吸热温度T 1降低,而循环的平均放热温度T 2却没有变化,121T T -=η,因此整个循环的热效率反而降低. 10、燃气轮机装置循环中,膨胀过程在理想极限情况下采用定温膨胀,可增大膨胀过程作出的功,因而增加了循环净功如图8-2,但在没有回热的情况下循环热效率反而降低,为什么图 8-2答:在膨胀过程中采用定温膨胀,虽然增加了循环净功,但是却提高了循环的平均放热温度T 2,而整个循环的平均吸热温度T 1没有变化,热效率121T T -=η因此循环的热效率反而降低. 11、燃气轮机装置循环中,压气机耗功占燃气轮机输出功的很大部分约60%,为什么广泛应用于飞机、舰船等场合答:因为燃气轮机是一种旋转式热力发动机,没有往复运动部件以及由此引起的不平衡惯性力,故可以设计成很高的转速,并且工作是连续的,因此,它可以在重量和尺寸都很小的情况下发出很大的功率.而这正是飞机、舰船对发动机的要求.12、加力燃烧涡轮喷气式发动机是在喷气式发动机尾喷管入口前装有加力燃烧用的喷油嘴的喷气发动机,需要突然提高飞行速度是此喷油嘴喷出燃油,进行加力燃烧,增大推力.其理论循环1-2-3-6-7-8-1如图8-3的热效率比定压燃烧喷气式发动机循环1-2-3-4-1的热效率提高还是降低为什么答:理论循环1-2-3-6-7-8-1的热效率小于定压燃烧喷气式发动机循环1-2-3-4-1的热效率.因为由图中可以看出循环6-7-8-4-6的压缩比小于循环1-2-3-4-1,因此循环6-7-8-4-6的热效率小于循环1-2-3-4-1,因此理论循环1-2-3-6-7-8-1虽然增大了循环的做功量,但是效率却降低了.13、有一燃气轮机装置,其流程示意图如图8-4 所示,它由一台压气机产生压缩空气,而后分两路进入两个燃烧室燃烧.燃气分别进入两台燃气轮机,其中燃气轮机Ⅰ发出的动力全部供给压气机,另一台燃气轮机Ⅱ发出的动力则为输出的净功率.设气体工质进入让汽轮机Ⅰ和Ⅱ时状态相同,两台燃气轮机的效率也相同,试问这样的方案和图9-16、图9-17所示的方案相比较压气机的s C ,η和燃气轮机的T η都相同在热力学效果上有何差别装置的热效率有何区别答:原方案:循环吸热量:t cm Q ∆=1循环功量:()()][1243h h h h m w w w c T net ---=-=题中方案:循环吸热量:t cm t cm t cm Q B A ∆=∆+∆='1 1 循环净功:()43'h h m w B net -= 2对于此方案,m A h 3-h 4=mh 2-h 1 3由123可以得到()()[]1243'h h h h m w net ---=所以这两种方案的循环吸热量和循环净功均相等,因此它们的热力学效果和热效率均相等.。

(完整word版)第 二 章 热力学第一定律练习题及解答

(完整word版)第 二 章  热力学第一定律练习题及解答

第 二 章 热力学第一定律一、思考题1. 判断下列说法是否正确,并简述判断的依据(1)状态给定后,状态函数就有定值,状态函数固定后,状态也就固定了。

答:是对的。

因为状态函数是状态的单值函数。

(2)状态改变后,状态函数一定都改变.答:是错的。

因为只要有一个状态函数变了,状态也就变了,但并不是所有的状态函数都得变。

(3)因为ΔU=Q V ,ΔH=Q p ,所以Q V ,Q p 是特定条件下的状态函数? 这种说法对吗?答:是错的。

DU,DH 本身不是状态函数,仅是状态函数的变量,只有在特定条件下与Q V ,Q p 的数值相等,所以Q V ,Q p 不是状态函数。

(4)根据热力学第一定律,因为能量不会无中生有,所以一个系统如要对外做功,必须从外界吸收热量。

答:是错的。

根据热力学第一定律U Q W ∆=+,它不仅说明热力学能(ΔU)、热(Q )和功(W )之间可以转化,有表述了它们转化是的定量关系,即能量守恒定律。

所以功的转化形式不仅有热,也可转化为热力学能系。

(5)在等压下,用机械搅拌某绝热容器中的液体,是液体的温度上升,这时ΔH=Q p =0 答:是错的。

这虽然是一个等压过程,而此过程存在机械功,即W f ≠0,所以ΔH≠Q p 。

(6)某一化学反应在烧杯中进行,热效应为Q 1,焓变为ΔH 1。

如将化学反应安排成反应相同的可逆电池,使化学反应和电池反应的始态和终态形同,这时热效应为Q 2,焓变为ΔH 2,则ΔH 1=ΔH 2。

答:是对的。

Q 是非状态函数,由于经过的途径不同,则Q 值不同,焓(H )是状态函数,只要始终态相同,不考虑所经过的过程,则两焓变值DH 1和DH 2相等.2 . 回答下列问题,并说明原因(1)可逆热机的效率最高,在其它条件相同的前提下,用可逆热机去牵引货车,能否使火车的速度加快? 答?不能。

热机效率hQ W-=η是指从高温热源所吸收的热最大的转换成对环境所做的功。

但可逆热机循环一周是一个缓慢的过程,所需时间是无限长.又由v F tWP ⨯==可推出v 无限小.因此用可逆热机牵引火车的做法是不实际的,不能增加火车的速度,只会降低。

《高等工程热力学及传热学》思考题参考答案-图文

《高等工程热力学及传热学》思考题参考答案-图文

《高等工程热力学及传热学》思考题参考答案-图文高等工程热力学1、稳定态:当系统与外界之间不存在是外界遗留下有限变化的作用时,不会发生有限状态变化的系统状态。

处于稳定态的系统,只要没有受到是外界留下有限变化的作用,就不可能产生有限速率的状态变化。

平衡态:当系统内的各个参数不随时间而变化,且系统与外界不存在能量与物质的交换,则系统达到平衡态。

如果一系统在不受外界影响的条件下,已处于稳定态,该系统不一定处于平衡态。

2、热力学第一定律能量表述:加给热力系的热量,等于热力系的能量增量与热力系对外作功之和。

dQdEdW;在热力系统的两个给定稳态之间进行的一切绝热过程的功都是相同的。

热力学第二定律能量表述:克劳修斯说:不可能把热从低温物体传导高温物体而不引起其他变化,即热从低温物体不可能自发地传给高温物体。

热力学第一定律的火用、火无表述:在任何过程中,火用和火无的总量保持不变。

热力学第二定律的火用、火无表述:若是可逆过程,则火用保持不变;若是不可逆过程,则部分转化为火无,火无不能转化为火用。

3、处于稳定态的系统,只要没有受到使外界留下有限变化的作用,就不可能产生有限速率的状态变化。

当系统与外界之间不存在使外界遗留下有限变化的作用时,不会发生有限状态变化的系统状态。

重物下落时,由于受到重力作用,做匀加速运动,速率发生变化,若不对外界产生影响,则过程不可能实现。

4、(1)FAC(P,V,P'',V'')0P''V''PVnbPFBC(P',V',P'',V'')0P''V''P'V'V'V'nB'V''P'V'V'PVnbPfBC(P',V',P'')fAC(P,V,P'')V''(V'nB')P''P' '合并消去V''fAC(P,V,P'')fBC(P',V',P'')即PVnbPP'V'V'(某)P''(V'nB')P''fAC(P'')A(P,V)(P'')fBC(P'')B(P',V')(P'')A(P,V)B(P',V')V''fAC(P,V,P'')(P'')A(P,V)(P'')A(P,V)V''(P'')(P'',V'')(P'')(P'')C得A(P,V)B(P',V')C(P'',V'') P'V'2PVnbPV'nB'dudTpdv4.15TTdT水不可压缩,得d4.15T5、ddvp即4.15lnT2T1混合后的温度为350K350所以a4.15ln300350b4.15ln40049ab4.15ln048因此绝热混合后熵增加,自然界一切自发的过程均为熵增加的过程6、(1)吸热过程熵不一定增加,熵增不一定是吸热过程,也可能因为做功导致熵增。

清华大学工程热力学思考题答案(上)

清华大学工程热力学思考题答案(上)

第一章思考题参考答案1.进行任何热力分析是否都要选取热力系统?答:是。

热力分析首先应明确研究对象,根据所研究的问题人为地划定一个或多个任意几何面所围成的空间,目的是确定空间内物质的总和。

2.引入热力平衡态解决了热力分析中的什么问题?答:若系统处于热力平衡状态,对于整个系统就可以用一组统一的并具有确定数值的状态参数来描述其状态,使得热力分析大为简化。

3.平衡态与稳定态的联系与差别。

不受外界影响的系统稳定态是否是平衡态?答:平衡态和稳定态具有相同的外在表现,即系统状态参数不随时间变化;两者的差别在于平衡态的本质是不平衡势差为零,而稳定态允许不平衡势差的存在,如稳定导热。

可见,平衡必稳定;反之,稳定未必平衡。

根据平衡态的定义,不受外界影响的系统,其稳定态就是平衡态。

在不受外界影响(重力场除外)的条件下,如果系统的状态参数不随时间变化,则该系统所处的状态称为平衡状态。

4.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?答:由于表压力和真空度都是相对压力,而只有绝对压力才是工质的压力。

表压力p与真空度v p与绝对压力的关系为:gb g p p p =+b v p p p =-其中b p 为测量当地的大气压力。

工质的压力不变化,相当于绝对压力不变化,但随着各地的纬度、高度和气候条件的不同,测量当地的大气压值也会不同。

根据上面两个关系式可以看出,虽然绝对压力不变化,但由于测量地点的大气压值不同,当地测量的压力表或真空表的读数也会不同。

5.准静态过程如何处理“平衡状态”又有“状态变化”的矛盾? 答:准静态过程是指系统状态改变的不平衡势差无限小,以致于该系统在任意时刻均无限接近于某个平衡态。

准静态过程允许系统状态发生变化,但是要求状态变化的每一步,系统都要处在平衡状态。

6.准静态过程的概念为什么不能完全表达可逆过程的概念?答:可逆过程的充分必要条件为:1、过程进行中,系统内部以及系统与外界之间不存在不平衡势差,或过程应为准静态的;2、过程中不存在耗散效应。

第二章热力学第二定律练习思考题

第二章热力学第二定律练习思考题

第二章热力学第二定律练习思考题一、选择题1. 可逆热机的效率高, 所以由可逆机带动的火车跑得最快跑得最慢夏天跑得快冬天跑得快2. 对于克劳修斯不等式, 判断不正确的是必为可逆过程或处于平衡状态必为不可逆过程必为自发过程违反卡诺原理和热力学第二定律3. 当理想在等温(500K )下进行膨胀时,求得体系的熵变D S =1 0 J ·K -1 , 若该变化中所做的功仅为相同终态最大功的1/10, 该变化中从热源吸热多少: ( )5000J 500J 50J 100J4. 理想气体在绝热条件下, 在恒外压下被压缩到终态, 这体系与环境的熵变:( )D S( 体)>0, D S ( 环)>0 D S ( 体)<0, D S ( 环)<0D S ( 体)>0, D S ( 环)=0 D S ( 体)>0, D S ( 环)<05. 计算熵变的公式适用于下列哪个过程: ( )理想气体的简单状态变化无体积功的的封闭体系的简单状态变化过程理想气体的任意变化过程封闭体系的任意变化过程6. 2mol 理想气体B, 在300K 时等温膨胀, W =0 事体积增加一倍, 则其D S(J ·K -1 ) 为:( )-5.76 331 5.76 11.527. 某体系等压过程A ? B 的焓变D H 与温度T 无关,则该过程: ( )D U 与温度无关 D S 与温度无关D A与温度无关 D G 与温度无关8. 下列过程中D S 与负值的是哪一个: ( )液态溴蒸发成气态溴SnO 2 (s)+2H(g)=Sn(s)+2H 2 O(1)电解水生成H 2 和O 2 公路上撒盐使冰融化9. 25 °C 时, 将11.2 升O 2 与11.2 升N 2 混合成11.2 升的混合气体, 该过程:( )D S >0, D G <0 D S <0, D G <0D S =0, D G =0 D S =0, D G <010. D G = D A的过程是: ( )H 2 (l,373K,p q ) →H 2 O(g,373K, p q )N 2 (g,400K,100kPa) →N 2 (g,400K,100kPa)等温等压下,N 2 (g) + 3H 2 (g) →NH 3 (g)Ar(g, T,p q ) →Ar((g, T +100, p q )11. 等温等熵条件下, 过程自发进行时, 下列关系肯定成立的是( )D G <0 D A <0 D H <0 D U <012. 一个已充电的蓄电池以 1.8V 输出电压放电后, 用 2.2V 电压充电使其恢复原状, 则, 总的过程热力学量变化是( )Q <0, W >0, D S >0, D G <0 Q <0, W >0, D S <0, D G <0Q >0, W >0, D S =0, D G =0 Q <0, W >0, D S =0, D G =013. 吉布斯自由能的含义应该是: ( )是体系能对外做非体积功的能量是在可逆条件下体系能对外做非体积功的能量是在恒温恒压条件下体系能对外做非体积功的能量按定义理解G=H-TS14. 对于封闭体系的热力学, 下列各组状态函数之间的关系正确的是: ( )A>U A<U G<U H< A15. 热力学基本方程d G =- S d T + V d p ,, 可以使用于下列哪个过程: ( )298K 、标准压力下,水汽化为蒸汽理想气体向真空膨胀电解水制取氢气N 2 +3H 2 →2NH 3 未达到平衡16 .1mol 范德华气体的应等于: ( )17. 下列各量中哪个是偏摩尔量: ( )18 .对于吉布斯-杜亥姆公式,下列叙述不正确的是:()表明各物质偏摩尔之间的关系19. 在恒焓恒压条件下, 均相单组分封闭体系, 达到平衡的依据是: ( )D S =0 D U = 0 D A = 0 D G = 020 在- 10 °C, 1atm 下,水的化学式势m (水)与冰的化学势m (冰)的大小关系应为:()m (水)=m (冰)m (水)> m (冰)m (水)< m (冰)无法确定。

工程热力学复习思考题三

工程热力学复习思考题三

复习思考题三一、填空题1、热力学第一定律解析式有时写成q =∆u +12⎰pdv ,此式适用于 、 和 。

2、常用的热系数由基本状态参数p 、 、 构成,可以直接通过实验确定其数值。

3、气体动力循环和蒸汽动力循环提高循环热效率的共同原则: 。

4、理想气体状态方程: 。

5、湿空气节流后,φ ,d ,h 。

(增大、减小或不变)二、判断题1、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、可以由基本能量方程式得出功、热量和热力学能是相同性质的参数的结论。

( )3、工质及气缸、活塞组成的系统经循环后,系统输出的功中不需要减去活塞排斥大气功才是有用功。

( )4、热力学能就是热量。

( )5、摩尔气体常数R 值是随气体的状态不同而不同的。

( )6、如果某种工质的状态方程式为pv=RgT ,这种工质的比热容、热力学能、焓都仅仅是温度的函数。

( )7、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。

( )8、循环净功W net 愈大则循环热效率愈高。

( ).9、熵增大的过程必为不可逆过程。

( )10、定容过程即无膨胀(或压缩)功的过程。

( )三、选择题1、绝对压力p,真空pv ,环境压力Pa 间的关系为 ( ) 。

(A )p+pv+pa=0 (B )p+pa -pv=0 (C )p -pa -pv=0 (D )pa -pv -p=02、关于气体常量Rr 正确是 ( )。

(A )与气体种类有关 , 与状态无关 (B )与状态有关 , 与气体种类无关(C )与气体种类和状态均有关 (D )与气体种类和状态均无关3、理想气体的_____是两个相互独立的状态参数。

( )(A ) 温度与热力学能 (B ) 温度与焓 (C )温度与熵 (D )热力学能与焓4、已知一理想气体可逆过程中 ,wt=w, 此过程的特性为 ( )(A ) 定压 (B ) 定温 (C )定体 (D )绝热5、在压力为 p 时, 饱和水的熵为 s ′,干饱和蒸汽的熵为 s ″。

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5-5 试证明热力学第二定律的各种说法的等效性:若克劳修斯说法不成立,则开尔文说法也不成立。

答:热力学第二定律的各种说法都是等效的,可以证明它们之间的等效性。

图4-1
图4-2
如图4–1所示,某循环发动机E 自高温热源T 1吸热Q 1,将其中一部分转化为机械能W 0,其余部分Q 2=Q 1–W 0排向低温热源T 2,如果可以违反克劳修斯说法,即热量Q 2可以不花代价地自低温热源传到高温热源,如图中虚线所示那样,则总的结果为高温热源失去热能(Q 1–Q 2),循环发动机产生了相应的机械能W 0,而低温热源并无变化,相当于一台从单一热源吸热而作功的循环发动机。

所以,违反克劳修斯说法必然违反开尔文说法,类似地,违反开尔文说法也必然违反克劳修斯说法,两种说法完全等价(图4-2)。

5-8下述说法是否正确:(1)熵增大的过程必定为吸热过程;(2)熵减小的过程必为放热过程;(3)定熵过程必为可逆绝热过程;(4)熵增大的过程必为不可逆过程;(5)使系统熵增大的过程必为不可逆过程;(6)熵产S g >0的过程必为不可逆过程。

答:
(1) 错。

不可逆绝热过程熵也会增大。

(2) 错,不准确。

不可逆放热过程,当放热引起的熵减大于不可逆引起的熵增时(亦即当放热量大于不可逆耗散所产生的热量时),它也可以表现为熵略微减少,但没有可逆放热过程熵减少那么多。

(3) 错。

不可逆放热过程,当放热引起的熵减等于不可逆引起的熵增时(亦即当放热量等于不可逆耗散所产生的热量时),它也可以表现为熵没有发生变化。

(4)错。

可逆吸热过程熵增大。

(5)错。

理由如上。

可以说:“使孤立系统熵增大的过程必为不可逆过程。

” (6)对。

5-10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5–34),问q a –b 和q a –c
哪个大?并在T –
s 图上表示过程a –b 和a –c 及q a –b 和q a –c 。

答:可逆定容过程a-b 和可逆定压过程a-c 的逆过程c-a 以及可逆绝
图5–34
热线即定熵线上过程b-c构成一可逆循环,它们围成的面积代表了对外作功量,过程a-b吸热,过程c-a放热,根据热力学第一定律,必然有∣q a-b∣>∣q c-a∣,才能对外输出净功。

也就
图中,q a-b为abs b s a a围成的面积,q a-c为acs b s a a围成的面
积。

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