热力学复习题1

热力学复习题1

1. 公式d u = cv d t适用理想气体的任何过程。（ ）

2. 孤立系统的熵与能量都是守恒的。（ ） 3. 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。（ ） 4. 绝热节流前后其焓不变，所以温度也不变。（ ）

5. 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。（ ）

6. 孤立系统熵增原理表明：过程进行的结果是孤立系统内各部分的熵都是增加的。

7. 凡符合热力学第一定律的过程就一定能实现。（ ）

8. δq = d u + δw及δq = cv d T + P d v两式均可适用于工质，任何过程。（ ） 9. 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。（ ） 10. 当压力升高，饱和温度也升高了，故饱和蒸汽的比容将增大。（ ）

11. 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。

12. 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。

13. PV图上定温线是等轴双曲线。

14. 可逆循环的熵变等于零，所以可逆循环的净热等于零。

15. 根据卡诺定理，任何可逆循环的热效率都相等，且都等于1T(其中，T2表示低温热源T21温度，T1表示高温热源温度)

16. 无论可逆与不可逆循环，均有QTdS。、 17. 把热量全部变为功是不可能的。 18. 对气体加热其温度一定升高。

19. 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。 20. 闭口绝热系是孤立系。

21. 理想气体绝热自由膨胀过程中温度和焓、熵都不变。

22. 透平机在空气中转动对其做功，若该过程进行的无限缓慢随时可以达到新的平衡则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

若从某一初态经可逆与不可逆两条路径到 达同一终点，则不可逆途径的S必大于可逆过程的S 可逆循环S为零，不可逆循环S大于零 不可逆过程S永远大于可逆过程S

若工质从同一初态，分别经可逆和不可逆过程，到达同一终态，已知两过程热源相同，问传热量是否

相同？

若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？ 若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，能否达到相同终点？ 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、 水蒸气凝结过程放热量Q，对应的饱和温度T，则该过程的熵变为多少？ 11、 理想气体和水蒸气四个基本热力过程，PV图和TS图的表示。 12、 关于自由膨胀的特点有哪些？ 13、 热效率的计算

14、 热力学第一、二定律数学表达式

6. 循环热效率公式tq1q2T1T2和t是否完全相同？各适用于哪些场合？ q1T1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T1的高温热源和温度为T2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，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:.

⑴ 熵增大的过程必定为吸热过程： ⑵ 熵减小的过程必为放热过程； ⑶ 定熵过程必为可逆绝热过程。

答：⑴说法不对。系统的熵变来源于熵产和热熵流两个部分，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；

⑵说法是对的。系统的熵变来源于熵产和热熵流两个部分，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；

⑶这种说法原则上是不对的。系统的熵变来源于熵产和热熵流两个部分，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：

⑴ 熵增大的过程必为不可逆过程；⑵ 使系统熵增大的过程必为不可逆过程； ⑶ 熵产Sg > 0的过程必为不可逆过程；⑷ 不可逆过程的熵变S无法计算；

⑸ 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 、Sf,不可逆Sf,可逆 、Sg,不可逆Sg,可逆 ；

⑹ 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工质经过不可逆循环有

ds0；

dq0。 Tr答：⑴说法不正确。系统的熵变来源于熵产和热熵流两个部分，其中熵产必定是正值（含零），热熵流则

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；

⑵此说法与⑴是一样的。如果所说的“系统”指的是孤立系统则说法是正确的。不过实在不应该这样含糊“系统”这一概念！

⑶根据熵产原理，这一说法是正确的。

⑷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。

⑸ 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 是错误的；

不可逆过程将有熵产生，而可逆过程则不会产生熵，因此说Sg,不可逆Sg,可逆 是正确的； SfSg，过程可逆时

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SSf,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 。

⑹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。

⑺由熵为状态参数知，工质经过循环过程后其熵应不变，所以认为

ds0是不正确的；根据克劳修斯不等式知，

dq0是正确的。10. 从点a开始有两个可逆过程：:定容Tr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qa-b和qa-c哪个大？并在T-s图上表示过程a-b、a-c及qa-b、qa-c 。（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，qc-a为循环的放热量，由此，知qa-b > qa-c

在T-s图上

T a b c sa sb s qa-b的大小如面积abcsbsaa所示；

qa-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图

和T-s图上画出两过程，并在T-s图上示出两过程的技术功及不可逆过程的火用损失。 答：作图如下

图中12s为可逆绝热压缩；12为不可逆绝热压缩。

T1=T1

面积12ss1s11为可逆绝热压缩消耗的技术功； 面积12s2s11为不可逆绝热压缩消耗的技术功。

T0为环境温度，带阴影线部分面积为不可逆过程的火用损失。

P P2 22 P1 1 t1 v P2 T P1 22 T1 T0

1 1 可用能损失

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