【正文】 發(fā)動(dòng)機(jī)（第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)是不可能制造成功的?！胺亲园l(fā)過(guò)程必為可逆過(guò)程。因此，溫差傳熱使得本可以作出的功沒(méi)有作出，這就相當(dāng)于將機(jī)械能耗散為熱能。答：熱力學(xué)第二定律的各種說(shuō)法都是等效的，可以證明它們之間的等效性。（1） 錯(cuò)。（3） 錯(cuò)。前者適用于一般的循環(huán)（可逆和不可逆循環(huán)），后者僅適用于在兩個(gè)恒溫?zé)嵩粗g工作的可逆循環(huán)。答：（1） 錯(cuò)。（3） 錯(cuò)。（5）錯(cuò)。59下述說(shuō)法是否有錯(cuò)誤：（1）不可逆過(guò)程的熵變DS無(wú)法計(jì)算；（2）如果從同一初始態(tài)到同一終態(tài)有兩條途徑，一為可逆，另一為不可逆，則DS不可逆DS可逆，DSf，不可逆DSf，可逆，DSg，不可逆DSg，可逆；（3）不可逆絕熱膨脹終態(tài)熵大于初態(tài)熵S2S1，不可逆絕熱壓縮終態(tài)熵小于初態(tài)熵S2S1。（2）錯(cuò)。不可逆絕熱壓縮過(guò)程的終態(tài)熵也大于初態(tài)熵，S2S1。sbsacTsba10題圖答：可逆定容過(guò)程ab和可逆定壓過(guò)程ac的逆過(guò)程ca以及可逆絕熱線(xiàn)即定熵線(xiàn)上過(guò)程bc構(gòu)成一可逆循環(huán)，它們圍成的面積代表了對(duì)外作功量，過(guò)程ab吸熱，過(guò)程ca放熱，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，必然有189。才能對(duì)外輸出凈功。vs2s1p1sTp2T1不可逆可逆11題圖T1p1pp2不可逆可逆答：見(jiàn)圖。514 下列命題是否正確？若正確，說(shuō)明理由；若錯(cuò)誤，請(qǐng)改正。（4）系統(tǒng)的火用只能減少不能增加。為什么系統(tǒng)由初態(tài)1可逆變化到終態(tài)2得到的最大有用功反而小于系統(tǒng)由初態(tài)1不可逆變化到終態(tài)2得到的有用功?。?jī)烧邽槭裁床灰恢?？第六章?shí)際氣體的性質(zhì)及熱力學(xué)一般關(guān)系式1. 實(shí)際氣體性質(zhì)與理想氣體性質(zhì)差異產(chǎn)生的原因是什么？在什么條件下才可以把實(shí)際氣體作理想氣體處理？答：差異產(chǎn)生的原因就是理想氣體忽略了分子體積與分子間作用力。變化的比例就是壓縮因子。5. 如何看待維里方程？一定條件下維里系數(shù)可以通過(guò)理論計(jì)算，為什么維里方程沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用？答：維里方程具有堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)，各個(gè)維里系數(shù)具有明確的物理意義，并且原則上都可以通過(guò)理論計(jì)算。某氣體狀態(tài)參數(shù)與其臨界參數(shù)的比值稱(chēng)為熱力對(duì)比參數(shù)。若此時(shí)系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生不可逆變化（外部條件不變），則ds0，222。引申：系統(tǒng)的g、f沒(méi)有時(shí)，dg=0，df=0。——搞理論熱力學(xué)的人（物理學(xué)家們）根本不拿火用當(dāng)回事。熱力學(xué)能函數(shù)僅在表示成熵及比體積的函數(shù)時(shí)才是特性函數(shù)，換成其它獨(dú)立參數(shù)，如u=u(s, p)，則不能由它全部確定其它平衡性質(zhì)，也就不是特性函數(shù)了。由于焓是一種狀態(tài)參數(shù)，所以dH為全微分，因而dH的線(xiàn)積分只是端態(tài)的函數(shù)，與路徑無(wú)關(guān)。由于比熱的測(cè)量相對(duì)地在低壓下更易進(jìn)行，所以選式(547)更為合適。答： ，100℃水的比體積v=；，110℃時(shí)v= m3/kg；1Mpa，100℃時(shí)v=。16. 平衡的一般判據(jù)是什么？討論自由能判據(jù)、自由焓判據(jù)和熵判據(jù)的關(guān)系。第7章 氣體與蒸汽流動(dòng)1．對(duì)改變氣流速度起主要作用的是通道的形狀還是氣流本身的狀態(tài)變化？答：對(duì)改變氣流速度起主要作用的是氣流本身的狀態(tài)變化，即力學(xué)條件。3．在高空飛行可達(dá)到高超音速的飛機(jī)在海平面上是否能達(dá)到相同的高馬赫數(shù)？答：不能。有摩擦?xí)r，過(guò)程為不可逆，如虛線(xiàn)所表示。動(dòng)能損失就是5題圖中的焓差。若（1）兩噴管最小截面積相等，問(wèn)兩噴管的流量、出口截面流速和壓力是否相同？（2）假如沿截面239。 2p1=1MPa pb=p1=1MPa pb= 1 239。（2）漸縮噴管，沿截面239。截面，出口速度為當(dāng)?shù)匾羲伲隹诮孛鎵毫Φ扔谂R界壓力（），由于出口面積變大，噴管流量增大。（噴管內(nèi)剩余部分流動(dòng)沒(méi)有變化）。10．既然絕熱節(jié)流前后焓值不變，為什么作功能力有損失？答：絕熱節(jié)流后氣體的壓力降低，可逆絕熱膨脹過(guò)程焓降所能作出的功沒(méi)有作出，導(dǎo)致節(jié)流后焓仍然等于節(jié)流前。壓氣機(jī)的熱力過(guò)程1．利用人工打氣筒為車(chē)胎打氣時(shí)用濕布包裹氣筒的下部，會(huì)發(fā)現(xiàn)打氣時(shí)輕松了一點(diǎn)，工程上壓氣機(jī)氣缸常以水冷卻或氣缸上有肋片，為什么？答：濕布使打氣筒散熱增強(qiáng)，氣缸水冷或加裝肋片也是為了增強(qiáng)散熱，從而使壓縮過(guò)程離開(kāi)絕熱靠近定溫，壓縮耗功減少。但不需要中間冷卻。多變過(guò)程所作的功為圖中面積12’njg2n. 　　　　　6． 活塞式壓氣機(jī)生產(chǎn)高壓氣體為什么要采用多級(jí)壓縮及級(jí)間冷卻的工藝？7． 葉輪式壓氣機(jī)不可逆絕熱壓縮比可逆絕熱壓縮多消耗功可用圖72上面積m2s239。它與不可逆絕熱壓縮過(guò)程的區(qū)別是：該過(guò)程沒(méi)有不可逆因素的影響，所消耗的功是最小的，且可以在Ts 圖上把該過(guò)程的吸熱量表示出來(lái)。答：因?yàn)殡S著壓縮比ε和定容增壓比λ的增大循環(huán)平均吸熱溫度提高，而循環(huán)平均放熱溫度不變，故混合加熱循環(huán)的熱效率隨壓縮比ε和定容增壓比λ的增大而提高。答：不是必然的，例如斯特林循環(huán)就沒(méi)有絕熱壓縮過(guò)程。答：卡諾定理的內(nèi)容是：在相同溫度的高溫?zé)嵩春拖嗤瑴囟鹊牡蜏責(zé)嵩粗g工作的一切可逆循環(huán)，其熱效率都相同，與可逆循環(huán)的種類(lèi)無(wú)關(guān)，與采用哪一種工質(zhì)無(wú)關(guān)。，熱源溫度越高，循環(huán)熱效率越大，燃?xì)廨啓C(jī)裝置工作為什么要用二次冷卻空氣與高溫燃?xì)饣旌希够旌蠚怏w降低溫度，再進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)？。因?yàn)閷?duì)于定壓加熱理想循環(huán)來(lái)說(shuō)k，將其帶入定壓理循環(huán)熱效率的公式可知，二者的效率相等。答：理論上可以利用回?zé)醽?lái)提高活塞式內(nèi)燃機(jī)的熱效率，原因是減少了吸熱量，而循環(huán)凈功沒(méi)變。答：在膨脹過(guò)程中采用定溫膨脹，雖然增加了循環(huán)凈功，但是卻提高了循環(huán)的平均放熱溫度T2，而整個(gè)循環(huán)的平均吸熱溫度T1沒(méi)有變化，熱效率，因此循環(huán)的熱效率反而降低。答：理論循環(huán)1236781的熱效率小于定壓燃燒噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)12341的熱效率。所示，它由一臺(tái)壓氣機(jī)產(chǎn)生壓縮空氣，而后分兩路進(jìn)入兩個(gè)燃燒室燃燒。第十一章 蒸汽動(dòng)力裝置循環(huán)（圖101中循環(huán)673456）與同樣初壓力下的過(guò)熱蒸汽朗肯循環(huán)（圖101中循環(huán)1234561）相比較，前者更接近卡諾循環(huán)，但熱效率卻比后者低，如何解釋此結(jié)果？答：干飽和蒸汽朗肯循環(huán)局限于飽和區(qū)，上限溫度受制于臨界溫度，導(dǎo)致其平均吸熱溫度較低，故即使實(shí)現(xiàn)卡諾循環(huán)，其熱效率也不高。請(qǐng)分析其原因。因此很長(zhǎng)一段時(shí)期不再設(shè)計(jì)制造再熱循環(huán)工作設(shè)備。試分析這種系統(tǒng)在熱力學(xué)分析上與混合式系統(tǒng)有否不同？答：回?zé)嵫h(huán)的計(jì)算最重要的是計(jì)算抽氣量：假設(shè)在理想換熱情況下，沒(méi)有熱損失。，燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)，或是蒸汽循環(huán)都肯定地與工質(zhì)性質(zhì)有關(guān)，這些事實(shí)是否與卡諾定理相矛盾？答：這與卡諾定理并不矛盾。因?yàn)閺臒崃W(xué)第二定律來(lái)講一個(gè)非自發(fā)過(guò)程的進(jìn)行必定要有一個(gè)自發(fā)過(guò)程的進(jìn)行來(lái)作為補(bǔ)充條件。(例如100℃上下)的熱量是比直接利用高溫?zé)嵩吹臒崃縼?lái)得濟(jì)，因此有人設(shè)想將乏汽在冷凝器中放出熱量的一部分用熱泵提高溫度，用以加熱低溫段(100℃以下)的鍋爐給水，這樣雖然需要增添熱泵設(shè)備。而該題中的想法恰恰是又增加了溫差傳熱不可逆因素。，水蒸氣熱力學(xué)能的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)楣敵觯溆嗖糠衷诶淠髦嗅尫?，也就是wu?？捎媚茉诟鱾€(gè)部分各個(gè)過(guò)程的損失是不能用熱量利用系數(shù)來(lái)說(shuō)明的。制冷循環(huán)在一定環(huán)境溫度下，冰箱溫度愈低，制冷系數(shù)愈小，因此為取得良好的經(jīng)濟(jì)效益，沒(méi)有必要把冰箱的溫度定的超乎需要的低。答：由于空氣定溫加熱和定溫放熱不易實(shí)現(xiàn)，故不能按逆向卡諾循環(huán)運(yùn)行。3. 壓縮蒸氣制冷循環(huán)采用節(jié)流閥來(lái)代替膨脹機(jī)，壓縮空氣制冷循環(huán)是否也可以采用這種方法？為什么？而增加一臺(tái)膨脹機(jī)，既增加了系統(tǒng)的投資，又降低了系統(tǒng)工作的可靠性。246。248。5. 壓縮空氣制冷循環(huán)采用回?zé)岽胧┖笫欠裉岣咂淅碚撝评湎禂?shù)？能否提高其實(shí)際制冷系數(shù)？為什么？答：過(guò)程48熵減小，必須放熱才能實(shí)現(xiàn)。限產(chǎn)直至禁用R11 和R12 時(shí)十分必要的，因?yàn)檫@類(lèi)物質(zhì)進(jìn)入大氣后在紫外線(xiàn)作用下破壞臭氧層使得紫外線(xiàn)直接照射到地面，破壞原有的生態(tài)平衡。熱泵循環(huán)和制冷循環(huán)的熱力學(xué)原理相同。只有當(dāng)各組成氣體的分子不具有體積，分子間不存在作用力時(shí)，處于混合狀態(tài)的各組成氣體對(duì)容器壁面的撞擊效果如同單獨(dú)存在于容器時(shí)的一樣，這時(shí)道爾頓分壓力定律和亞美格分體積定律才成立，所以道爾頓分壓定律和亞美格分體積定律只適用于理想氣體混合物。 MPa、20176。、焓和熵可由各組成氣體的性質(zhì)及其在混合氣體中的混合比例來(lái)決定？混合氣體的溫度和壓力能不能由同樣方法確定？答：根據(jù)比熱容的定義，混合氣體的比熱容是1kg混合氣體溫度升高1176。所以混合氣體的比熱容以及熱力學(xué)能、焓和熵可由各組成氣體的性質(zhì)及其在混合氣體中的混合比例來(lái)決定。?冬季室內(nèi)有供暖裝置時(shí)，為什么會(huì)感到空氣干燥？用火爐取暖時(shí)，經(jīng)常在火爐上放—壺水，目的何在?答：人呼出的氣體是未飽和濕空氣。冬季室內(nèi)有供暖裝置時(shí)，溫度較高，使空氣含濕量減小。因?yàn)橥瑯拥慕^對(duì)濕度，若空氣溫度不同，濕空氣吸濕能力也不同。a)霧是近地面空氣中的水蒸氣發(fā)生的凝結(jié)現(xiàn)象。三是在凝結(jié)時(shí)必須有一個(gè)凝聚核，如塵埃等。當(dāng)溫度低于露點(diǎn)溫度時(shí)就有水珠析出，這就形成露。濕空氣與溫度較低物體接觸達(dá)到水汽過(guò)飽和的時(shí)候多余的水汽就會(huì)析出。相對(duì)濕度是濕空氣中實(shí)際包含的水蒸氣量與同溫度下最多能包含的水蒸氣量的百分比。，pv、φ、d、h如何變化？答：pv 增大，φ 增大，d 增大，h 不變。，為防止因雜質(zhì)水蒸氣凍結(jié)而堵塞管道，176。176。，嚴(yán)重制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活提高。當(dāng)這些微小水粒子經(jīng)過(guò)高壓電場(chǎng)時(shí)被荷電并成為帶電水粒子。第十三章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)，如果有兩個(gè)獨(dú)立的狀態(tài)參數(shù)各保持不變，則過(guò)程就不可能進(jìn)行。并不是能夠逆向進(jìn)行就是可逆過(guò)程。否。由一些單質(zhì)（或元素）化合成1mol化合物時(shí)的熱效應(yīng)稱(chēng)為該化合物的“生成熱”，定溫定壓的熱效應(yīng)等于焓差，故定溫定壓的生成熱又稱(chēng)為“生成焓”。而碳作為燃料其燃燒產(chǎn)物只能是氣態(tài)。（1）定溫定容：反應(yīng)熱效應(yīng)為。，你能否嘗試從熱力學(xué)第一定律推出赫斯定律？答：若反應(yīng)在定溫定容或定溫定壓下不可逆地進(jìn)行，且沒(méi)有作出有用功（這時(shí)反應(yīng)的不可逆程度最大），則這時(shí)的反應(yīng)熱稱(chēng)為反應(yīng)熱效應(yīng)。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的燃燒熱和生成熱分別稱(chēng)為“標(biāo)準(zhǔn)燃燒焓”和“標(biāo)準(zhǔn)生成焓”。、燃燒焓、生成焓、標(biāo)準(zhǔn)生成焓、標(biāo)準(zhǔn)燃燒焓相互間是什么關(guān)系？它們與熱效應(yīng)有何聯(lián)系？答：定溫定壓反應(yīng)的熱效應(yīng)等于反應(yīng)前后物系的焓差（），這個(gè)焓差叫做“反應(yīng)焓”。？它們是否是性質(zhì)相同的量？答：反應(yīng)熱是指化學(xué)反應(yīng)中物系與外界交換的熱量。對(duì)于發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的物系，參與反應(yīng)的物質(zhì)的成分或濃度也可變化，故確定其平衡狀態(tài)往往需要兩個(gè)以上的獨(dú)立參數(shù)。電極可以設(shè)在冷卻塔內(nèi)部和/或冷卻塔的外部。所以我國(guó)缺水地區(qū)，甚至像地處江南水鄉(xiāng)的上海地區(qū)也在火力發(fā)電廠建設(shè)冷卻塔達(dá)到節(jié)水和降低熱污染的目的。C，顯然不高于40176。測(cè)得露點(diǎn)為50176。熱水的冷卻實(shí)質(zhì)是蒸發(fā)散熱，接觸傳熱和輻射傳熱三個(gè)過(guò)程的共同作用。，問(wèn)容器內(nèi)濕空氣的 φ、 d、 pv 如何變化？答：φ 減小，d 減小，pv 減小。C以下，則多余的水汽就在物體表面上凝華為冰晶，形成霜。霜的形成有兩個(gè)基本條件，一是空氣中含有較多的水蒸氣，二是有冷(O176。露的形成有兩個(gè)基本條件：一是水汽條件好，二是溫度比較低的物體（低，指與露點(diǎn)溫度比較）。但是到了夜間，地面溫度較低，空氣把自身的熱量傳給地面，空氣溫度下降，這時(shí)濕空氣隨溫度降低呈現(xiàn)出過(guò)飽和狀態(tài)，就會(huì)發(fā)生凝結(jié)，當(dāng)足夠多的水分子與空氣中微小的灰塵顆粒結(jié)合在一起，同時(shí)水分子本身也會(huì)相互粘結(jié)，就變成小水滴或冰晶，這就形成了霧。?解釋降霧、結(jié)露、結(jié)霜現(xiàn)象，并說(shuō)明它們發(fā)生的條件。放一壺水的目的就是使水加熱變成水蒸氣散發(fā)到空氣中增加空氣的含濕量。在冷卻過(guò)程中，濕空氣保持含濕量不變，溫度降低。，而晴天則容易干？答：陰雨天空氣的濕度大，吸取水蒸氣的能力差，所以曬衣服不易干。理想氣體混合物的分子滿(mǎn)足理想氣體的兩點(diǎn)假設(shè)，各組成氣體分子的運(yùn)動(dòng)不因存在其他氣體而受影響。 mol氮?dú)忪氐暮?，?duì)嗎？為什么？答：不對(duì)。質(zhì)量分?jǐn)?shù)還與各組分的摩爾質(zhì)量有關(guān)。？答：若各組成氣體全部處在理想氣體狀態(tài)，遵循狀態(tài)方程。從熱力學(xué)第二定律的角度來(lái)看，無(wú)論是消耗機(jī)械能還是熱能都是使熵增大，以彌補(bǔ)熱量從低溫物體傳到高溫物體造成的熵的減小，從而使孤立系統(tǒng)保持熵增大。點(diǎn)工質(zhì)溫度為環(huán)境溫度T0，要想放熱達(dá)到溫度Tc（8點(diǎn)），必須有溫度低于Tc的冷源，這是不存在的。運(yùn)行，循環(huán)耗功量沒(méi)有變化，仍為h2h1，顯見(jiàn)是“有利”的。答：壓縮蒸氣制冷循環(huán)中，濕飽和蒸氣在絕熱膨脹過(guò)程中，因工質(zhì)中液體的含量很大，故膨脹機(jī)的工作條件很差。因?yàn)椴捎没責(zé)岷蠊べ|(zhì)的壓縮比減小，使壓縮過(guò)程和膨脹過(guò)程的不可逆損失的影響減小，因此提高實(shí)際制冷系數(shù)。代入制冷系數(shù)表達(dá)式可得：由此式可知，制冷系數(shù)與增壓比有關(guān)。247。4. 壓縮空氣制冷循環(huán)的制冷系數(shù)、循環(huán)壓縮比、循環(huán)制冷量三者之間的關(guān)系如何？工質(zhì)在節(jié)流閥中的過(guò)程是不可逆絕熱過(guò)程，不可逆絕熱節(jié)流熵增大，所以不但減少了制冷量也損失了可逆絕熱膨脹可以帶來(lái)的功量。答：為了維持冰箱的低溫，需要將熱量不斷地傳輸?shù)礁邷責(zé)嵩矗ōh(huán)境大氣），如果冰箱傳輸?shù)江h(huán)境大氣中的熱量不能及時(shí)散去，會(huì)使高溫?zé)嵩礈囟壬撸瑥亩怪评湎禂?shù)降低，所以為了維持較低的穩(wěn)定的高溫?zé)嵩礈囟?，?yīng)將冰箱放置在通風(fēng)處，并距墻壁適當(dāng)距離。答：提高循環(huán)熱效率的共同原則是：提高工質(zhì)的平均吸熱溫度。能量分為可用能與不可用能，能量的品位是不同的。，為什么蒸汽動(dòng)力循環(huán)中水泵消耗的功可以忽略？這樣的想法在理論上是否正確?答：這種想法是不正確的。，其吸熱和放熱接近定溫過(guò)程，而我們又常說(shuō)以定溫吸熱和定溫放熱最為有利，可是為什么在大多數(shù)情況下蒸汽循環(huán)反較柴油機(jī)循環(huán)的熱效率低?答：柴油機(jī)的汽缸壁因?yàn)橛欣鋮s水和進(jìn)入氣缸的空氣冷卻，燃燒室和葉片都可以冷卻，其材料可以承受較高燃?xì)鉁囟?，燃?xì)鉁囟韧ǔ？筛哌_(dá)18002300K，而蒸汽循環(huán)蒸