【導(dǎo)讀】其中一部分轉(zhuǎn)化為____，并把余下的一部分傳給的過程。的____交換、____交換和____交換。已知當(dāng)時當(dāng)?shù)卮髿鈮毫b=750mmHg，則凝汽器內(nèi)蒸汽的。坐標(biāo)圖上的連續(xù)實線表示。準(zhǔn)平衡過程一定是可逆過程；有摩擦的熱力過程不可能是準(zhǔn)平衡過程。，分別裝有兩種不同的氣體。比體積和密度互為倒數(shù)關(guān)系，其物理意義相同，均表示物體內(nèi)部分子聚集。作用的外界不能復(fù)原。因此，可逆過程必然是準(zhǔn)平和過程，而準(zhǔn)平衡過程只是可逆過程的條。鍋爐時可簡化為____________。熱量為700kJ，則初、終狀態(tài)下氣體熱力學(xué)能的差值等于_______。

　　

【正文】 （ 3）小于零 3 在一可逆過程中，工質(zhì)吸熱說明該過程一定是： （ 1）熵增過程 （ 2）熵減過程 （ 3）定熵過程 4 有摩擦的絕熱過程一定是： （ 1）熵增過程 （ 2）熵減過程 （ 3）定熵過程 5 功式 ηt=1 Q2/Q1 的適用條件是： （ 1）任意熱機(jī)循環(huán)，包括卡諾循環(huán)（ 2）只適用于卡諾循環(huán) （ 3）除卡諾循環(huán)外的一切熱機(jī)循環(huán) 6 熱機(jī)從熱源吸熱 1000kJ，對外作功 1000kJ，其結(jié)果是： (1)違反熱力學(xué)第一定律 （ 2）違反熱力學(xué) 第二定律 （ 3）違反熱力學(xué)第一及第二定律（ 4）不違反熱力學(xué)第一及第二定律 7 某熱機(jī)循環(huán)中，工質(zhì)從熱源（ T1=2020K）得到熱量 Q1，對外作功 Wo=1500J，并將熱量 Q2=500J 排至冷源（ T2=300K），試判斷該循環(huán)為： （ 1）可逆循環(huán) （ 2）不可逆循環(huán) （ 3）不可能實現(xiàn) 8 自發(fā)過程的特點是： （ 1）系統(tǒng)熵必然減少 （ 2）需伴隨非自發(fā)過程才能進(jìn)行 （ 3）必為不可逆過程 （ 4）必為可逆過程 四、問答題 1 熱連續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ臈l件是什么？轉(zhuǎn)變限度是什么？ 2 利用孤立 系統(tǒng)熵增原理，證明熱量是自發(fā)地由高溫物體轉(zhuǎn)向低溫物體。 3 比較循環(huán)熱效率公式 ηt=1 Q2/Q1 與 ηt=1 T2/T1 的適用條件。 4 第二類永動機(jī)與第一類永動機(jī)有何不同？ 5 理想氣體的絕熱自由膨脹過程中系統(tǒng)與外界沒有交換熱量，為什么熵增大？ 6 熱力學(xué)第二定律能否表達(dá)為： “ 機(jī)械能可以全部變?yōu)闊崮埽鵁崮懿豢赡苋孔優(yōu)闄C(jī)械能。 ” ？ 五、計算題 1 有一卡諾循環(huán)工作于 600℃ 及 40℃ 兩個熱源之間，設(shè)每秒鐘從高溫?zé)嵩次鼰?00kJ。求： （ 1）卡諾循環(huán)的熱效率 （ 2）循環(huán)產(chǎn)生的功率 （ 3）每秒鐘排向冷源的熱量 2 某動力循環(huán)工作與溫度為 1000K 及 300K的兩熱源之間，循環(huán)為 1231，其中 12為定壓吸熱過程， 23為可逆絕熱過程， 31為定溫放熱過程。點 1的參數(shù)是 p1=1MPa,T1=300K,點 2的參數(shù) T2=1000K,工質(zhì)為 1kg,cp=()。求循環(huán)熱效率及循環(huán)功？ 3 某可逆循環(huán)，熱源溫度為 1400K，冷源溫度為 60℃ ，若 Q1=5000kJ。求： （ 1）高溫?zé)嵩础⒗湓吹撵刈兓? （ 2）由兩個熱源組成的系統(tǒng)的熵 變化量 4 某動力廠，熱源 T1=1650K，冷源 T2=300K，求從熱源放熱 800kJ 中有多少變?yōu)樽畲蟮难h(huán)功？若此熱量先傳給 T1′=832K 的熱源，問每 800KJ 的熱量中還有多少變?yōu)樽畲蟮难h(huán)功？若此視為一孤立系，則在不等溫傳熱中系統(tǒng)熵增量及產(chǎn)生的不可逆損失各是多少？ 5 某火力發(fā)電廠的工質(zhì)從溫度為 1800℃ 的高溫?zé)嵩次鼰?，并向溫度?20℃ 的低溫?zé)嵩捶艧?，試確定： （ 1）按卡諾循環(huán)工作的熱效率 （ 2）輸出功率為 100000KW，按卡諾循環(huán)工作時的吸熱量和放熱量 （ 3）由于內(nèi)外不可逆因素的影響，實際循環(huán)熱效 率只有理想循環(huán)熱效率的 45﹪。當(dāng)輸出功率維持不變時，實際循環(huán)中的吸熱量和放熱量。 6 某熱機(jī)在 T1=1800K 和 T2=450K 的熱源間工作，若每個循環(huán)工質(zhì)從熱源吸熱1000KJ,試計算：（ 1）循環(huán)的最大功？（ 2）如果工質(zhì)在吸熱過程中與高溫?zé)嵩吹臏夭顬?100K，在放熱過程中與低溫過程中與低溫?zé)嵩吹臏夭顬?50K，則該熱量中最大能轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗌俟?？熱效率是多少？?3）如果循環(huán)過程中，不僅存在傳熱溫差，并由于摩擦使循環(huán)功減小 10KJ，則熱機(jī)的熱效率為多少？ 答案 一、 填空題 1 熱能，機(jī)械能，機(jī)械能，熱能 2 q1q2,機(jī)械能（循環(huán)功） 3 自發(fā)，非自發(fā)，消耗制冷機(jī)的功 4 一，變化 5 定溫，絕熱 6 溫度，無關(guān) 7 最高值，衡量標(biāo)準(zhǔn) 8 增大，減小 9 增大，不可逆 10 Sis≥0 11 Qa=Q(1To/T),QTo/T 12 低溫，高溫，任何變化 13 吸熱，系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生了不可逆過程 二、判斷題 1 ?？ㄖZ循環(huán)的熱效率只能小于 1，因為向冷源排氣放熱是熱變功的必備條件（即 Q2≠0 ） 2 。不管循環(huán)可逆與否，完成循環(huán)，則工質(zhì)回復(fù)到初始狀態(tài)，工質(zhì)熵不變。 3 √ 。 4 。不可逆過程中熵的變化量可以 計算，方法是：在相同的初、終狀態(tài)間選擇一條可逆路徑來計算。 5 。若留下其它變化是可能的。如理想氣體在定溫吸熱膨脹過程中，就可把所吸熱量全部轉(zhuǎn)化為功，但同時留下了其它變化，即氣體狀態(tài)發(fā)生了變化。 6 。只有在熱源和冷源溫度條件相同時才正確。 7 。定熵過程不一定是可逆絕熱過程。如系統(tǒng)在狀態(tài)變化過程中，因不可逆因素產(chǎn)生的熵產(chǎn)和系統(tǒng)放熱減少的熵隨時相等時，系統(tǒng)所經(jīng)歷的過程就是定熵過程，但卻不是可逆絕熱過程。 8 √ 。 9 。循環(huán)熱效率不僅與循環(huán)凈功有關(guān)，還與循環(huán)吸熱量有關(guān)，取決于兩者的比值（ W0/Q1） 。 10 。可逆吸熱過程也可使系統(tǒng)熵增大。 11 。熱量可以由低溫物體傳向高溫物體，如制冷循環(huán)，其實現(xiàn)條件是制冷機(jī)要消耗功。 12 。兩過程的熵變應(yīng)相等，因為熵是狀態(tài)參數(shù)，只要初、終狀態(tài)相同，其變化量就應(yīng)相同，而與變化路徑無關(guān)。 13 √ 。 14 ?？煞謩e從熱力學(xué)第一、第二定律加以證明。 三、選擇題 1.（ 3） 2 .（ 2） 3.(1) 4.(2) 5.(1) 6.(2) 7.(2) 8. (3) 四、問答題 1．答：至少應(yīng)有兩個溫度不同的熱源構(gòu)成的熱力循環(huán)。 ηt1, 即 q1wo， q2≠0 。 2．答：孤立系中自發(fā)傳熱時，系統(tǒng)熵的變化量 ΔSis=Q （ 1/T21／ T1）。因不可逆?zhèn)鳠?，?ΔSis0, 則 T1必須大于 T2，即熱量是自發(fā)地由高溫傳向低溫物體。 3．答：前者適用于任意熱機(jī)循環(huán)，后者適用于兩個恒溫?zé)嵩撮g工作的一切可逆循環(huán)（包括卡諾循環(huán)）。 4．答：第一類永動機(jī)違反能量守恒原理；而第二類永動機(jī)并不違反能量守恒原理，但它卻違反熱力學(xué)第二定律。 5．答：理想氣體的絕熱自由膨脹過程中系統(tǒng)與外界沒有交換熱量，故熵流為零。但自由膨脹過程是一個典型的不可逆過程，存在熵產(chǎn)恒大于零。由 Δ S=Δf+Δg可知，理想氣體的絕熱自由膨脹過程中系統(tǒng)的熵增大。 6．答：不能這樣表述。對于可逆的定溫過程，工質(zhì)所吸收的熱量可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，但是自身狀態(tài)發(fā)生了變化，所以這種表述不正確。 五、計算題 1.（ 1） ηt, c= (2) 64kJ/s(64kW) (3)Q2=36kJ/s = ﹪， w0=( 熱源 )=,ΔS （冷源） =,ΔS （系統(tǒng) )=0 4． W0=,W0′=,ΔSis=,不可逆損失即做功能力損失為：I=W0W0′= 5． (1)ηt,c= (2)Q1=105kJ/s,Q2=104kJ/s (3) 實際循環(huán)：ηt=,Q1′=105kJ/s。Q2′=105kJ/s 6.(1)W0,max=750kJ, (2)W0,max′=706kJ,ηt′= ﹪ (3)ηt″= ﹪ 7.(1)用電熱器供暖，所需功率即等于供熱率，故電功率為 P=36000/3600=10kW (2)如果熱泵按逆向卡諾 循環(huán)運行，所需的功最少。則逆向卡諾循環(huán)的供暖系數(shù)為 ε=Q1/W0=T1/ （ T1T2） =，由此可求出： W0=Q1／ ε=36000/=3685kJ/h 故熱泵所需的最小電功率為： P=W0/r=3685/3600= ● 顯然，用熱泵供暖更節(jié)能。