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一、判断题

1． 熵减少的过程是可以发生的。（ ）

【答案】对

【解析】只对于孤立系统，熵必定增加或不变，但是对于其他非孤立系统，不一定熵增。

2． 理想气体经历一可逆定温过程，由于温度不变，则工质不可能与外界交换热量。（ ）

【答案】错

【解析】如果气体同时与外界有功的交换，就会与外界交换热量，如定温膨胀过程。

3． 制冷系数是大于1的数。（ ）

【答案】错

【解析】制冷系数是指制冷循环中制冷量与消耗功的比值，可能大于1，也可能小于1。

4． 抽气回热循环由于提高了效率，所以单位质量的水蒸气做功能力增加。（ ）

【答案】错

【解析】抽气回热循环中部分未完全膨胀的蒸汽从汽轮机中抽出，去加热低温冷却水，这样就使得相同的工质情况下，抽气回热循环做功小于普通朗肯循环，因而单位质量的水蒸气做功能力降低。

5．

因

对定温过程有

所以定温过程的吸（放）热量无法计算。（ ）

【答案】错

【解析】

6． 热力系统没有通过外界交换能量，系统的热力状态也可能发生变化。（ ）

【答案】对

【解析】若系统内部发生不可逆过程，则熵增。系统的热力状态发生变化。

7． 对所研宄的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤立系统进行分析，其结果与所取系统的形式无关。（ ）

【答案】对

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是在定压情况下适用的，而在定温过程时不适用。

8．

在

时，干球温度t

湿球温度和露点温度不相等。（ ）

【答案】错

9． 理想气体在绝热容器中作自由膨胀，

则气体温度与压力的表达式为

【答案】对

10．稳定流动能量方程不适用于有摩擦的情况。（ ）

【答案】错

（ ）

【解析】稳定流动过程指开口系内的任意一点气状态参数不随时间而变化, 有摩擦时也可实现稳定流动过程。

二、简答题

11．理想气体的Cl^Bcv为温度的单值函数。试问对确定的一种理想气体而言，温度的关系如何？用数学表达式说明。

【答案】（1

）（2

）

对于确定的一种理想气体，

为定值。所以

因为

是温度的单值函数，所以

与温度无关。 是温度的单值函数。

及

与

12．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：

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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：

13．如图所示，

分别为

图上的圆周上的四个点，是比较

与

的大小。

图

【答案】由热力学第一定律可知

，因为热力学能又根据

图，

有

是状态参数，只和状态有关，所以

：

所以有

：

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