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一、名词解释

1． 自由能与自由焓。

【答案】

称为自由能，它是定温-定容系统的内能中可用于做功的部分；

G=H-TS称为自由焓，它是定温-定压系统的焓中可用于做功的部分。

二、简答题

2． 简述克劳修斯是如何在卡诺定理的基础上推导参数熵的？克劳修斯不等式如何表达？

【答案】任意工质进行的一个任意可逆循环，用一组可逆热线将它分割成无穷多个微元循环，这些绝热线无限接近，认为组成无穷多个微卡诺循环，如图所示。

图

分析

循环，热效率为：

即

取代数值

为负，对

两边同时积分得：

即：

过程

与

组成可逆循环

因此，可得：

此即为克劳修斯等式。

依据卡诺定理，在两个不同温度恒温热源间工作的不可逆热机效率小于可逆热机效率，

即:

由于可逆热机效率

于是

则

若考虑

和

为代数值，则可写成：

所有微元循环加起来，考虑到不可逆循环过程，工质与热源温度有可能不等，

上面推导中的是热源温度，用表示，因而得到：

联立式

邵可得到克劳修斯积分不等式：

3． 在T-s 图上表示理想气体由状态1等熵膨胀到状态2时技术功的大小。并说明为什么。

【答案】如图所示。

图

为等熵过程，有为等压过程，有：

压过程中吸热量相等，如图中阴影部分。

4． 有一发动机工作于的高温热源及该发动机能否实现？

【答案】

故不可能实现。

所以：

等熵过程中的技术功与等

的低温热源之间，吸热1000kJ 而作功700kJ 。问

5． 某一工质在相同的初态1和终态2之间分别经历2个热力过程，一个为可逆过程一个为不可逆过程，试比较这两个过程中相应外界的熵变化量哪一个大，为什么？

【答案】工质经历相同的两个过程，

因此熵变

在

相同情况下，

相同。设

由于可逆过程

由此可知，不可逆过程相应外界熵变化量大。

6． 压缩机压缩过程的多变指数„的取值范围是什么？若想减少压缩机所消耗的轴功，压缩过程的多变指数„ 应增加还是减少？

【答案】

，若想减少压缩机所消耗的轴功，应接近定温过程，压缩过程的多变指数„

应减少。

7． 如图1所示为湿空气中水蒸气的

图，A 、B 两点在同一条等压线上，试在图中标出两点的

露点温度， 比较两点相对湿度的大小。

图1

【答案】图1中等压线上的A 、B 两点的露点温度相等，如图2所示，均等于相对湿度不等：

但是两点的

图2

三、计算题