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第四章 理想气体的热力过程
1．答：主要解决的问题及方法：
??过程方程 1．根据过程特点（及状态方程）????始、终状态参数之间的关系 2．根据过程方程??计算确定确定?? 3．由热力学第一定律等??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）
P1V2?或P1V1?P2V22) 始、终状态参数之间的关系：P2V1
?u?0?h?0VP?s?Rln2??Rln2V1P1 3) 计算各量：
VVdV???PdV??PV?PVln2?RTln2VV1V1?t???RTlnV2V1V2V1
q??t???RTln4) 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闭口系：1—2过程 q?0 ?q??
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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
q??u?cv(t2?t1)适用于定容过程，
q??h?cp(t2?t1)适用于定压过程。
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
7． （1）（×）
wt?h1?h2不只限于可逆绝热过程。
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（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???u9．答：绝热过程，不管是否是可逆过程都有所以在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：
以（V）为界：P—V图上
?1?往右??0 ?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：
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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 T—S图上 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。
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。
??是一致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?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）（×）
?t?6. 答：这两个公式不相同。何工质，卡诺循环
q1?q2q1?t?适用于任何工质，任何循环。
T1?T2T1适用于任
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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（×）
（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。 ?ds?0,?（7）工质经过不可逆循环有 ?qTr?0？ ?ds?0,?答：工质经过不可逆循环有 ?qTr?0
高教版-工程热力学-沈维道-第三版-思考题答案
