热力学答案

一、名词解释

1过程：热力系从一个状态变化到另一个状态时所经历的全部状态的集合。

2循环：热力系统(工质)经过一系列变化回到初态，这一系列变化过程称为热力循环，简称循环。

3稳定状态：状态参数不随时间变化的状态称为稳定状态。

4热力学第零定律：如果两个系统分别与第三个系统处于热平衡，则这两个系统彼此必然处于热平衡。5内能：指组成热力系的大量微观粒子本身所具有的能量，用u表示。

6开口系统：与外界有物质交换的系统称为开口系。

7平衡状态：在不受外界影响(重力场除外)的条件下，如果系统的状态参数不随时间变化，则该系统所处的状态称为平衡状态。

8可逆过程：系统经历某一过程后，如令过程逆行而能使系统与外界同时恢复到初始状态，而不留下任何痕迹，则此过程为可逆过程。

9卡诺定律：在两个不同温度的恒温热源之间工作的所有热机中，以可逆热机的效率为最高。

(1)在相同的高温热源和低温热源之间工作的一切可逆机，热效率相等，与其工质无关。

(2)在相同的高温热源和低温热源之间工作的一切不可逆机，其热效率低于可逆机的热效率。

10基本状态参数：描述系统所处状态的一些宏观物理量称为状态参数；热工学中状态参数有六种，即压力、比容、温度、内能、熵、焓，其中压力、比容、和温度是三个可以直接测量而且又常用的状态参数，称为基本状态参数。

11理想气体：凡遵循克拉贝隆状态方程的气体(分子之间无作用力，分子本身不占容积)称为理想气体。12稳定温度场：换热系统中空间各点温度场分布不随时间变化的场。

*13制冷：用人为的方法将物体或空间冷却，并使之低于环境温度，并维持这个低温的过程。

*14传热过程：热量从间壁一侧的热流体通过间壁传给另一侧的冷流体，这种热量传递的过程称为传热过程。

二、判断判断命题是否正确并简要说明理由

1.稳定流动热力系必为平衡热力系

(×) 平衡热力系各状态参数值是确定的，且不随时间变化。稳定不一定平衡，系统可能有内外势差存在。

2.两种相对湿度相同的湿空气，温度高者其吸收水分能力强。

(×) 湿空气吸收水蒸气的能力只与相对湿度有关，而与温度无关

3.两个不同的恒温热源之间工作所有热机以卡诺机的热效率为最高。

(×) 在两个不同温度的恒温热源之间工作的一切热机中，卡诺循环的效率最高。

4.可逆过程就是系统可以逆向进行回复原态的过程。

(×) 可逆过程不是能自发的逆向进行，而是说若当过程逆向进行时，逆过程在外界留下的痕迹能将原来正过程的痕迹完全消除(必须指出可以自发进行的)。

5.工质以初态1变化到另一状态2，不论中间经历什么过程，其内能的变化量均相等。

(√) 内能是指组成热力系的大量微观粒子本身所具有的能量，是一个状态量。内能的变化量∆u=u2-u1=Q-W，变化量的大小是由从初状态1到另一状态2过程中工质做功和吸热(或放热)大小所确定，与中间经历的过程无关.

6.任何状态都可以用坐标图上的点表示。

(×) 热力系不平衡状态，是无法表示在坐标系中的，因为热力系各部分状态参数不一致。

7.可逆过程一定是准静态过程。

(√) 可逆过程=准静态过程+无耗散效应，所以可逆一定是准静态过程，而准静态过程不是可逆过程。可逆过程能重复正过程的每一状态，而不引起其他变化。

8.一杯沸水比一杯同体积的凉水具有更多的热量。

(×) 热量是过程量，不是状态量。而单纯说热水和冷水，不存在热量传递过程。可以这么说，一杯沸水比一杯同体积的凉水具有更多的热力学能量。

9.循环效率越高，则循环向外输出的功也越多。

(×) 效率高，只能说明在同样循环吸收热量的条件下，循环向外输出的功越多。

10.工质经历了一个不可逆循环后其熵变为零。

(×) 工质经历了一个不可逆循环后其熵不变，熵的变化量为零。

11.凡是符合能量守恒定律的热力过程都是可以无条件实行的。

(×) 能量守恒定律是在说能量从一种形式转化到另一种形式，数量上的相等；热力学第二定律从能量转化的方向解释了，能量的转化过程是由一定方向的，即：热量不能自动的无偿地从低温物体传至高温物体。

12.使系统熵增加的过程一定是不可逆的过程。

(×) 对于孤立系统，此说法是正确的。但在开口系统中，由⎰

∂=-2112T Q S S 知，如果在可逆过程中，系统与外界发生热量的交换，即021>∂⎰T

Q ，系统熵同样可以增加，故错误。 13.过热蒸汽的温度一定高于湿蒸汽的温度。

(×) 过热蒸汽的温度和外界压力有关。有可能高压下的湿蒸汽温度高于低压下的过热蒸汽温度。

14.绝热节流过程是定熵过程。

(×) 节流阀绝热节流前后焓相等既能量相等。但是节流过程中焓有变化，缩口处速度变大，焓值并不处处相等。

15.压力机把一定量的气体从相同的初状态压缩到相同的终压时，可逆定温压缩过程消耗的功最小(√)

三、选择题 D D D C A C D C B B

1.准静态过程就是

A. 平衡过程

B. 可逆过程

C. 不可逆过程

D. 无限接近平衡的过程

2.可逆过程一定是

A. 非平衡过程.

B. 存在着损耗的准静态过程

C. 工质能回复到初态的过程

D. 准静态过程

3.热力系与外界既有物质交换,又有能量交换,可能是

A. 闭口系统

B. 开口系统

C. 绝热系统

D. B 或C

4.经过一个不可逆循环,工质不能恢复原来状态

A. 这种说法是错误的

B. 这种说法是正确的

C. 这种说法在一定条件下是正确的

D. 这种说法无法判断

5.系统和外界发生能量传递时,功和热量是

A. 过程量

B. 强度量

C. 广延量

D. 状态参数

6.在T-S 图上,任意一个逆向循环其

A. 吸热大于放热

B. 吸热等于放热

C. 吸热小于放热

D. 吸热和放热关系不定

7.理想气体的比热容是

A. 常数

B. 随气体种类不同而异,但对某种理想气体而言,比热容为常数

C. 随气体种类不同而异, 但对某种理想气体某种过程而言,比热容为常数

D. 随气体种类不同而异, 但对某种理想气体某种过程而言,比热容为是温度的函数.

8．迈耶公式

A.仅适用于理想气体,定比热容

B.适用于任意气体,但定比热容

C.适用于理想气体,是否定比热容不限

D.适用于任意气体

9．.某理想气体自状态1经历一个可逆多变过程到达状态2,其温度下降,熵增大,则气体

A.压力升高、比体积增大,对外作正功

B.压力降低、比体积增大,对外作正功

C.压力升高、比体积减小,对外作负功

D.压力降低、比体积减小,对外作负功

10．定量的某种理想气体，经历某种可逆过程，过程中不可能同时发生

A. 吸热、升温又对外作正功

B. 吸热、降温又对外作负功

C. 吸热、升温又对外作负功

D. 吸热、降温又对外作正功

四、简答题

1.蒸汽压缩制冷循环装置采用了节流阀来代替膨胀机，试简述这样做的利弊？

利：液体制冷剂在膨胀机中体积膨胀不大，做功很小，且膨胀机内不允许出现液体，以免损坏叶片，所以，通常在实际循环多采用结构简单、造价便宜、操作方便的节流阀代替膨胀机。弊：节流阀不对外做功膨胀降温效果没有膨胀机对外做功降温效果显著。流体介质在节流阀流速较大的情况下，