热力学复习题

热力学复习题1

基本概念

表压力或真空度为什么不能当作工质的压力？工质的压力不变化，测量它的压力表或真空表的读数是否会变化？

解：作为工质状态参数的压力是绝对压力，测得的表压力或真空度都是工质的绝对压力与大气压力的相对值，因此不能作为工质的压力；因为测得的是工质绝对压力与大气压力的相对值，即使工质的压力不变，当大气压力改变时也会引起压力表或真空表读数的变化。

试判断下列叙述是否正确,说明理由。

1)平衡态是系统的热力状态参数不随时间变化的状态。

2)不可逆的热力过程是指工质逆过程无法恢复到初始状态的过程。

3)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。

4)工质发生热量交换,状态参数中只有一个参数必然要发生变化,这个参数就是温度。 5)任何可逆过程都是准静态过程。

6)封闭系统是指系统内的工质不发生宏观位移的那些系统

有人说，不可逆过程是无法恢复到起始状态的过程。这种说法对吗？

5．铁棒一端浸入冰水混合物中，另一端浸入沸水中，经过一段时间，铁棒各点温度保持恒定，试问，铁棒是否处于平衡状态？

6．知道两个参数就可以确定气体的状态，从而可决定其它参数，例如，已知压力和比容就可确定内能和焓，但理想气体的内能和焓只决定于温度，与压力、比容无关，前后是否矛盾，如何理解？

理想气体的性质

混合气体处于平衡状态时，各组成气体的温度是否相同，分压力是否相同。 将空气视为理想气体，若已知u ，h ，或u ，T ，能否确定它的状态？为什么？ 气体的比热与过程特征有关，为什么还称c p 、c v 为状态参数？ 是非题

1．当某一过程完成后,如系统能沿原路线反向进行回复到初态,则上述过程称为可逆过程。( )

2．只有可逆过程才能在p-v 图上描述过程进行轨迹。( )

3．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。( ) 5．梅耶公式v p C C =R 也能适用于实际气体。( )

6．混合气体中容积成分较大的组分,则其摩尔成分也较大。( ) 7．压力表读值发生变化,说明工质的热力状态也发生了变化。( ) 8．气体常数与气体的种类及所处的状态均无关。( )

9．理想气体Cp 和Cv 都是T 的函数, 所以Cp-Cv 也是T 的函数。（ ）

10．向13

m 的气体加热使其温度升高1C

,所需要的热量是气体密度与质量比热的乘积。( ) 选择题

1．准静态过程与可逆过程的特点是（ ）

A) 都是一系列平衡状态所组成，无差别 B) 缓慢进行的准静态过程就是可逆过程

C) 没有任何耗散损失的准静态过程就是可逆过程。

2．外界(或环境)的定义是指（ ）

A) 与系统发生热交换的热源 B) 与系统发生功交换的功源

C) 系统边界之外与系统发生联系的一切物体。

3．不同的混合气体的摩尔容积（ ）

A) 在相同的状态下相等 B) 在相同的状态下不相等 C) 决定于混合气体的摩尔成分

D) 决定于混合气体的总质量

4．系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后，欲使系统回复到初态，系统需要进行一个( )

A) 可逆绝热压缩过程； B) 不可逆绝热压缩过程； C) 边压缩边吸热过程； D) 边压缩边放热过程。

5．v p

MC MC

的数值是（ ）

A) 与状态有关； B) 与气体性质有关；

C) 与过程有关； D) 常数。

热力学第一定律

1．物质的温度愈高，所具有的热量也愈多，对否？ 2．对工质加热，其温度反而降低，有否可能？

3．对空气边压缩边进行冷却，如空气的放热量为1kJ ，对空气的压缩功为6kJ ，则此过程中空气的温度是升高，还是降低。

4．空气边吸热边膨胀，如吸热量Q=膨胀功，则空气的温度如何变化。 5．讨论下列问题：

1) 气体吸热的过程是否一定是升温的过程。 2) 气体放热的过程是否一定是降温的过程。

3) 能否以气体温度的变化量来判断过程中气体是吸热还是放热。

6．试分析下列过程中气体是吸热还是放热(按理想气体可逆过程考虑)

1) 压力递降的定温过程。

2) 容积递减的定压过程。

3) 压力和容积均增大两倍的过程。

7．判断下述各过程中热量和功的传递方向(取 选为系统)

1)用打气筒向轮胎充入空气。轮胎、气筒壁、活塞和联结管都是绝热的,且摩擦损失忽略不计。

2) 绝热容器中的液体由初始的扰动状态进入静止状态。

3) 将盛有NH 3的刚性容器，通过控制阀门与抽真空的刚性容器相联结，容器、阀门

和联结管路都是绝热的。打开控制阀门后，两个容器中的NH 3处于均匀状态。

4) 将盛有水和水蒸汽的封闭的金属容器加热时，容器内的压力和温度都上升。 5) 按(4)所述，若加热量超过极限值，致使容器爆破，水和蒸汽爆散到大气中去。 6) 处于绝热气缸中的液体，当活塞慢慢地向外移动时发生膨胀。

7) 1kg 空气迅速地从大气中流入抽真空的瓶子里，可忽略空气流动中的热传递。

8．绝热容器内盛有一定量空气，外界通过叶桨轮旋转，向空气加入功1kJ ，若将空气视为理想气体，试分析

1) 此过程中空气的温度如何变化。

2) 此过程中空气的熵有无变化。如何变化。 3) 此为绝热过程,根据熵的定义式dS=dQ /T 由于dQ=0，则dS 似乎也应为零,即过程中空气的熵不变，你认为此结论对吗。为什么

是非题

1．实际气体在绝热自由膨胀后,其内能不变。( )

2．流动功的大小取决于系统进出口的状态,而与经历的过程无关。( ) 3．由于Q 和W 都是过程量,故(Q-W) 也是过程量。( )

4．系统经历一个可逆定温过程，由于温度没有变化，故不能与外界交换热量( ) 5．无论过程可逆与否，闭口绝热系统的膨胀功总是等于初、终态内能差( ) 6．给理想气体加热,其内能总是增加的。( ),

7．只有可逆过程才能在p —v 图上描绘过程进行的轨迹。( ) 8．膨胀功是贮存于系统的能量，压力愈高，则膨胀功愈大。( )

9．在研究热力系统能量平衡时,存在下列关系sur sys E E +=恒量。sur sys s s ∆+∆ =恒量。( )

10．W=Q-∆U 同样适用闭口系统和开口系统。( )

选择题

1．密闭刚性容器，内贮参数为P 1，t 1的空气，容器内装有叶轮并与外界相通，设空气温度降至t 2，气体对外作功＿＿＿。 A U W ∆-= B H W ∆-= C 0=W D U Q W ∆-= 3．dT c w v -=δ适用条件为＿＿＿。 A 理想气体可逆过程 B 理想气体绝热过程； C

任何工质定容过程

D

任何工质绝热过程

4．+∆=Rdv T c q v 适用于＿＿＿。

A 理想气体可逆过程

B 一切气体可逆过程

C 理想气体一切过程

D 理想气体准静态过程

5．t w dh dq δ+=只适用于＿＿＿。

A

理想气体可逆过程

B

任何工质任何过程

C 理想气体任何过程

D 任何工质可逆过程

6．贮有空气的绝热刚性密闭容器中，安装有电加热丝，通电后，如取空气为系统，则过程中的能量关系有______

A Q >0 , ΔU >0 , W >0 B

Q =0 , ΔU >0 , W <0 C

Q >0 , ΔU >0 , W =0

D Q =0 , ΔU =0 , W =0

热力学第二定律