工程热力学 高等教育出版社 沈维道主编 思考题答案
P1V2?PV12) 始、终状态参数之间的关系：2?u?0?h?0或P1V1?P2V2
V2P??Rln2V1P1
3) 计算各量：
VVdV???PdV??PV?PVln2?RTln2VV1V1?s?Rln?t???RTlnV2V1V2V1
q??t???RTln
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
?u?0??0?q??
闭口系：1—2过程 q?0
q
?h?0q?0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。第二组公式用于定容过程，
q??u?cv(t2?t1)适
q??h?cp(t2?t1)适用于定压过程。
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3．答：定温过程对气体应加入热量。
???PdV??PV?t???RTlnV2V1VVdV?PVln2?RTln2VV1V1q??t???RTlnV2V1
4．答：对于一个定温过程，过程途径就已经确定了。所以说q是与途径有关的。 5．答：成立
6．答：不只限于理想气体和可逆的绝热过程。因为q??u?w和
q??h?wt是通用公式，
适用于任何工质任何过程，只要是绝热过程q?0无论是可逆还是不可逆。所以w?u1?u2和
wt?h1?h2不只限于可逆绝热过程。
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。
wt???h,w???u所以在T-S图上的表示方
9．答：绝热过程，不管是否是可逆过程都有法与第三章第十一题相同。
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10．答：1）?的判别：
?1?往右??0以（V）为界：P—V图上 ?2?往左??0
1.右下方??0T—S图上 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
1.上方为?u?0T—S图上 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
1.向右q?0向左q?0 T—S图上 2.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。
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。
??是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?一致的，只要一种表述可能，则另一种也可能。
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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）（×）
?t?6. 答：这两个公式不相同。于任何工质，卡诺循环
q1?q2T?T?t?12q1适用于任何工质，任何循环。T1适用
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）（×）
（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（×）
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（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，Sf,不可逆?Sf,可逆，Sg,不可逆?Sg,可逆是否正确？
答：
?S不可逆??S可逆、Sf,不可逆?Sf,可逆、Sg,不可逆?Sg,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 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。 （7）工质经过不可逆循环有 ?ds?0,??qTr?0？ 答：工质经过不可逆循环有 ?ds?0,??qTr?0 10. 答：由图5-2可知 qa?b?qa?c qa?b为1-a-b-2-1的面积；qa?c为1-a-c -2-1的面积 11. 答：由同一初态经可逆绝热压缩和不可逆绝热压缩两种过程到相同终压如5-3图所示。 q??h?wt绝热过程q?0,所以wt???h?h?cp(T2?T1)?cp(T2''?T1)?qp,1?2 - 10 -
工程热力学-课后思考题答案（童维道、沈钧耕编）
