判断题
1. 气体吸热后一定膨胀，热力学能一定增加； （ × ）
2. 两种湿空气的相对湿度相等， 则吸收水蒸汽的能力也相等。 （×） 3. 闭口系统进行一放热过程，其熵一定减少（×）
4. 如果容器中气体压力保持不变，那么压力表的读数一定也保持不变；（ × ）5. 压力表读值发生变化 , 说明工质的热力状态也发生了变化。 ( × )
6. 由于准静态过程都是微小偏离平衡态的过程，故从本质上说属于可逆过程。7. 可逆过程一定是准静态过程 , 而准静态过程不一定是可逆过程。 ( √ ) 8. 气体常数与气体的种类及所处的状态均无关。 ( × )
9. 混合气体中容积成分较大的组分 , 则其摩尔成分也较大。 ( √ ) 10. 对工质加热，其温度反而降低是不可能的。 ( × )
11. 热力学第一定律适用于任意的热力过程，不管过程是否可逆（ √ ）。 12. 可逆过程一定是准静态过程； （ √ ）
13. 理想气体任意两个状态参数确定后， 气体的状态就一定确定了。 ( × ) 14. 理想气体不可能进行吸热而降温的过程。 （ × ）
15. 可逆绝热过程即等熵过程； 反之，等熵过程必为可逆绝热过程。（ √ ） 16. 沸腾状态的水总是烫手的。 （ × ）
17. 容器中气体的压力不变， 则压力表的读数也绝对不会改变。 （ × ） 18. 热量不可能从低温热源传向高温热源； （ × ）
19. 当蒸汽的温度高于饱和温度时，称该蒸汽为过热蒸汽； （ × ）
20. 理想气体任意两个状态参数确定后， 气体的状态就一定确定了。（ × ） 21. 孤立系的热力状态不能发生变化。 （ × ）
22. 湿空气的相对湿度盐越大，空气中水蒸气的含量就越大。 （ × ）
× ） （ 23. 湿空气的相对湿度全愈大，其中水蒸气分压力也愈大。 （ √ ） 24. 未饱和湿空气的干球温度总大于湿球温度。 （ √ ） 25. 用压力表可以直接读出绝对压力值。 （ × ） 26. 封闭系统中发生放热过程，系统熵必减少。 （ × ） 27. 湿空气的含湿量表示 1kg 湿空气中水蒸气的含量。 （ × ） 28. 孤立系统熵增加， 也就意味着作功能力损失。 （ √ ） 29. 压缩机采用多级压缩中间冷却的优点仅仅为了省功； （ × ） 30. 热源与冷源的温差愈大， 热效率愈高， 制冷系数也愈大。 （ × ）
简答题
1. 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。 2. 平衡状态与稳定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； 而稳定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。
3. 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？ 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。
4. 经历一个不可逆过程后， 系统能否恢复原来状态？包括系统和外界的整个系统能
否恢复原来状态？
答：所谓过程不可逆， 是指一并完成该过程的逆过程后， 系统和它的外界不可能同时恢复到他们的原来状态， 并非简单地指系统不可能回复到原态。 同理，系统经历正、逆过程后恢复到了原态也并不就意味着过程是可逆的；过程是否可逆，还得看与之发生过相互作用的所有外界是否也全都回复到了原来的状态， 没有遗留下任何变化。原则上说来经历一个不可逆过程后系统是可能恢复到原来状态的，只是包括系统和外界在内的整个系统则一定不能恢复原来状态。
5. 系统经历一可逆正向循环及其逆向可逆循环后， 系统和外界有什么变化？若上述
正向及逆向循环中有不可逆因素，则系统及外界有什么变化？
答：系统完成一个循环后接着又完成其逆向循环时， 无论循环可逆与否， 系统的状态都不会有什么变化。根据可逆的概念，当系统完成可逆过程（包括循环）后接着又完成其逆向过程时， 与之发生相互作用的外界也应一一回复到原来的状态，不遗留下任何变化；若循环中存在着不可逆因素，系统完成的是不可逆循环时，虽然系统回复到原来状态，但在外界一定会遗留下某种永远无法复原的变化。
6. 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分， A中存有高压空气，B 中保持真空，如下
图所示。若将隔板抽去，分析容器中空气的热力学能如何变化？
隔板AB 答: 定义容器内的气体为系统，这是一个控制质量。由于气体向真空作无阻自由膨胀，不对外界作功，过程功W0 ；容器又是绝热的，过程的热量Q0 ，因此，根据热力学第一定律Q=? U+W ，应有? U=0 ，即容器中气体的总热力学能不变，膨胀后当气体重新回复到热力学平衡状态时，其比热力学能亦与原来一样，没有变化；若为理想气体，则其温度不变。
7. 为什么推动功出现在开口系能量方程式中，而不出现在闭口系能量方程式中？ 答：当流体流动时， 上游流体为了在下游占有一个位置， 必须将相应的下游流体推挤开去，当有流体流进或流出系统时，上、下游流体间的这种推挤关系，就会在系统与外界之间形成一种特有的推动功（推进功或推出功）相互作用。反之，闭口系统由于
不存在流体的宏观流动现象， 不存在上游流体推挤下游流体的作用，也就没有系统与外间的推动功作用， 所以在闭口系统的能量方程式中不会出现推动功项。 8. 对于理想气体的任何一种过程 , 下列两组公式是否都适用：
答：因为理想气体的热力学能和焓为温度的单值函数， 只要温度变化相同， 不论经历任何过程其热力学能和焓的变化都会相同， 因此，所给第一组公式对理想气体的任何过程都是适用的； 但是第二组公式是分别由热力学第一定律的第一和第二表达式在可逆定容和定压条件下导出， 因而仅分别适用于可逆的定容或定压过程。就该组中的两个公式的前一段而言适用于任何工质， 但对两公式后一段所表达的关系而言则仅适用于理想气体。
9. 试说明绝热过程的过程功 w和技术功 wt 的计算式
是否只限于理想气体？是否只限于可逆绝热过程？为什么？
答：以上两式仅根据绝热条件即可由热力学第一定律的第一表达式q=?u+w 及 第二表达式q=?h+wt 导出，与何种工质无关，与过程是否可逆无关。 10. 循环热效率公式
合？
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。
和
是否完全相同？各适用于哪些场
名词解释
1. 卡诺定理：（1）所有工作于同温热源与同温冷源之间的一切可逆循环，其热效率
都相等， 与采用哪种工质无关。 （2）在同温热源与同温冷源之间的一切不可逆循环，其热效率必小于可逆循环。
2. 理想气体：气体分子本身所具有的体积与其所活动的空间相比非常小，分子本身
的体积可以忽略，而分子间平均距离很大，分子间相互吸引力小到可以忽略不计时，这种状态的气体便基本符合理想气体模型。
3. 汽化潜热：将 1kg饱和液体转变成同温度的干饱和蒸汽所需的热量。
4. 相对湿度：湿空气的绝对湿度v 与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度 s 的比值，
称为相对湿度 。
5. 熵产：不可逆过程中，不可逆因素引起的熵的变化称为熵产。
6. 稳定流动：指流体流经管道中任意点的热力状态参数及流速等均不随时间而变化
的流动过程。
计算题
1. 请利用卡诺定理证明以下热力过程能否发生：热机工作于 t1 ＝267℃和 t2 ＝27℃
之间，工质从高温热源吸收了 1000kJ 热量，对外作功 480kJ。
解：由热力学第一定律：Q1=Q2+W 得：Q2=Q1- W=1000-480=520 kJ ②采用卡诺定理证明 卡诺循环热效率：
实际循环热效率：，不可能发生。
2. 气体在气缸中被压缩，气体的热力学能和熵的变化分别为 45 kJ/kg 和-0.289 kJ/
（kg·K）, 外界对气体做功 170 kJ/kg ，过程中气体只与环境交换热量，环境温度为 300K。问该过程能否实现？是否可逆？ 解：汽缸内气体与环境共同组成一个孤立系 ?siso=?s+?ssur
qsur=?u+W=170-45=125 kJ/kg ?ssur= qsur/Tsur=125/300=0.417 kJ/(kg. K) ?siso=-0.289+0.417=0.128 kJ/kg
该过程为熵增过程，因此该过程可以实现，是不可逆过程。
工程热力学复习题 (专升本)
