工程熱力學(xué) 第五章 思考題

1、工程熱力學(xué)第五章思考題工程熱力學(xué)第五章思考題51熱力學(xué)第二定律的下列說(shuō)法能否成立？（1）功量可以轉(zhuǎn)換成熱量，但熱量不能轉(zhuǎn)換成功量。答：違反熱力學(xué)第一定律。功量可以轉(zhuǎn)換成熱量，熱量不能自發(fā)轉(zhuǎn)換成功量。熱力學(xué)第二定律的開爾文敘述強(qiáng)調(diào)的是循環(huán)的熱機(jī)，但對(duì)于可逆定溫過(guò)程，所吸收的熱量可以全部轉(zhuǎn)換為功量，與此同時(shí)自身狀態(tài)也發(fā)生了變化。從自發(fā)過(guò)程是單向發(fā)生的經(jīng)驗(yàn)事實(shí)出發(fā)，補(bǔ)充說(shuō)明熱不能自發(fā)轉(zhuǎn)化為功。（2）自發(fā)過(guò)程是不可逆的，但非自發(fā)過(guò)程是可逆的。答

2、：自發(fā)過(guò)程是不可逆的，但非自發(fā)過(guò)程不一定是可逆的?？赡孢^(guò)程的物理意義是：一個(gè)熱力過(guò)程進(jìn)行完了以后，如能使熱力系沿相同路徑逆行而回復(fù)至原態(tài)，且相互作用中所涉及到的外界也回復(fù)到原態(tài)，而不留下任何痕跡，則此過(guò)程稱為可逆過(guò)程。自發(fā)過(guò)程是不可逆的，既不違反熱力學(xué)第一定律也不違反第二定律。根據(jù)孤立系統(tǒng)熵增原理，可逆過(guò)程只是理想化極限的概念。所以非自發(fā)過(guò)程是可逆的是一種錯(cuò)誤的理解。（3）從任何具有一定溫度的熱源取熱，都能進(jìn)行熱變功的循環(huán)。答：違反普朗

3、克開爾文說(shuō)法。從具有一定溫度的熱源取熱，才可能進(jìn)行熱變功的循環(huán)。52下列說(shuō)法是否正確？（1）系統(tǒng)熵增大的過(guò)程必須是不可逆過(guò)程。答：系統(tǒng)熵增大的過(guò)程不一定是不可逆過(guò)程。只有孤立系統(tǒng)熵增大的過(guò)程必是不可逆的過(guò)程。根據(jù)孤立系統(tǒng)熵增原理，非自發(fā)過(guò)程發(fā)生必有自發(fā)補(bǔ)償過(guò)程伴隨，由自發(fā)過(guò)程引起的熵增大補(bǔ)償非自發(fā)過(guò)程的熵減小，總的效果必須使孤立系統(tǒng)上增大或保持。可逆過(guò)程只是理想化極限的概念。（2）系統(tǒng)熵減小的過(guò)程無(wú)法進(jìn)行。答：系統(tǒng)熵減小的過(guò)程可以進(jìn)行，

4、比如系統(tǒng)的理想氣體的可逆定溫壓縮過(guò)程，系統(tǒng)對(duì)外放熱，熵減小。（3）系統(tǒng)熵不變的過(guò)程必須是絕熱過(guò)程。答：可逆絕熱過(guò)程就是系統(tǒng)熵不變的過(guò)程，但系統(tǒng)熵不變的過(guò)程可能由于熵減恰等于各種原因造成的熵增，不一定是可逆絕熱過(guò)程。（4）系統(tǒng)熵增大的過(guò)程必然是吸熱過(guò)程，它可能是放熱過(guò)程嗎？答：因?yàn)榉磻?yīng)放熱，所以體系的焓一定減小。但體系的熵不一定增大，因?yàn)橹灰w系和環(huán)境的總熵增大反映就能自發(fā)進(jìn)行。而放熱反應(yīng)會(huì)使環(huán)境獲得熱量，熵增為ΔHT。體系的熵也可以減小

5、，只要減小的量小于ΔHT，總熵就為正，反應(yīng)就能自發(fā)進(jìn)行。（5）系統(tǒng)熵減少的過(guò)程必須是放熱過(guò)程。可以是吸熱過(guò)程嗎？答：放熱的過(guò)程同時(shí)吸熱。（6）對(duì)不可逆循環(huán)，工質(zhì)熵的變化∮ds?0。答：∮ds=0。（7）在相同的初、終態(tài)之間，進(jìn)行可逆過(guò)程與不可逆過(guò)程，則不可逆過(guò)程中工質(zhì)熵的變化大于可逆過(guò)程工質(zhì)熵的變化。5－12閉口系統(tǒng)經(jīng)歷一個(gè)不可逆過(guò)程，系統(tǒng)對(duì)外作功10kJ，并向外放熱5kJ，問(wèn)該系統(tǒng)熵的變化是正、是負(fù)還是可正可負(fù)？答：可正可負(fù)。熵是狀態(tài)