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一、判断题

1． 描述理想气体受压的状态参数仅仅是气体的绝对压力。（ ）

【答案】对

2． 回热循环的热效率比郎肯循环高，但比功比朗肯循环低。（ ）

【答案】对

3． —台制冷机，在对低温热源制冷的同时对高温热源进行供热，则其供热系数始终比制冷系数大1。（ ）

【答案】对

4． 工质吸热后温度一定升高。（ ）

【答案】错

【解析】如果工质边吸热边作功，则温度不一定升高。比如就会出现等温吸热的情况。

5．

熵増原理表明孤立系统的熵总是增加的，极限情况维持不变。（ ）

【答案】对

6． 两种湿空气的相对湿度相等，则吸收水蒸汽的能力也相等。（ ）

【答案】错

7． 工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程，则工质熵的变化是一样的。（ ）

【答案】错

8． （1）水蒸气在汽轮机内膨胀作功，水蒸气热力学能的一部分转变为功输出，其余部分在冷凝器中释放，也就是

。（ ）

损失。（ ）

。

（2）水从高山流下，势能转变为动能，总能量守恒，但可用能减少，

即（ ）

（4

）孤立系统中

（ ）

值

【答案】（1）错（2）对（3）错（4）错

【解析】（1）因为只要当物质系统与环境不处于平衡状态，系统就具备做功能力，

即

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（3）水壶中烧水，有热量散发到环境大气中，这就是火无，

而使水升温的那部分称之为

不为零。水蒸气在在做功后向冷凝器放热的过程是不可逆的，其温度与压力和环境不平衡，所以

在冷凝器中释放的能量中，

有一部分，不全部是。

。根据热力学第一定律，总能量是守恒的，

和

组成。散发到环境大气和传递和

组成的。故题中命题错

（2）在水从高山流下来的实际过程中，是存在摩擦的，于是有部分机械能（势能加动能）克服摩擦转变成了热能，散发到了环境之中，

变成了但是可用的机械能的量减少，

即存在

损失。

（3）水壶中烧水，

在水与加热热源之间传递的热量由误。

（4

）贬值，也即

到水使水升温的热量都是上述的传递的热量的一部分，所以都是由

值的变化与热力过程的性质有关。孤立系统的过程都是可逆的，则不会出现能量的值不变，

而如果孤立系统中进行的过程是不可逆的，不可避免地会发

生能量的贬值

，

退化成。

9． 对卡诺热机， 当高、低温热源温度恒定时，虽然循环净功増大，但循环的热效率也不变。（ ）

【答案】对

10．

已知露点温度

【答案】错

含湿量即能确定湿空气的状态。（ ）

二、简答题

11．

三块相同的金属块被加热到温度

境中缓慢冷却到

被冷却到环境温度

其熵变为

其熵变为

第一块迅速被冷却到环境温度试说明这三个过程

其熵变为的大小关系。

第二块在环

第三块先与温度为

的热源接触，达到平衡后再

【答案】熵是状态量，熵变与过程无关

，

12．写出下列计算式的适用条件

：

【答案】①式的适用条件是理想气体的任意过程，或者实际气体的定容过程；②式的适用条件是任意工质的可逆过程。

13．压缩蒸汽制冷循环采用节流阀来代替膨胀机，压缩空气制冷循环是否也可以采用这种方法？为什么？

【答案】不可以。因空气的绝热节流系数几乎为0, 因而采用节流阀不可能有显著的膨胀降温效果，即不能制冷。

14．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。

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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：

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