1、第五章 熱力學第二定律 5.1熱力學第二定律能否表達為：“機械能可以全部變為熱能，而熱能不可能全部變為機械能。”這種說法有什么不妥當? 答：不能這樣表述。表述不正確，對于可逆的定溫過程，所吸收的熱量可以全部轉化為機械能，但是自身狀態發生了變化。所以這種表述不正確。5.2理想氣體進行定溫膨脹時，可從單一恒溫熱源吸入的熱量，將之全部轉變功對外輸出，是否與熱力學第二定律的開爾文敘述矛盾？提示：考慮氣體本身是否有變化。答：不矛盾，因為定溫膨脹氣體本身狀態發生了改變。5.3自發過程是不可逆過程，非自發過程必為可逆過程，這一說法是否正確？ 答：不正確。自發過程是不可逆過程是正確的。非自發過程卻不一定為可逆

2、過程。 5.4請歸納熱力過程中有哪幾類不可逆因素？ 答：。不可逆因素有：摩擦、不等溫傳熱和不等壓做功。 5.5試證明熱力學第二定律各種說法的等效性：若克勞修斯說法不成立，則開爾文說也不成立。 答：熱力學第二定律的兩種說法反映的是同一客觀規律自然過程的方向性 是一致的，只要一種表述可能，則另一種也可能。 假設熱量Q2 能夠從溫度T2 的低溫熱源自動傳給溫度為T1 的高溫熱源。現有一循環熱機在兩熱源間工作，并且它放給低溫熱源的熱量恰好等于Q2。整個系統在完成一個循環時，所產生的唯一效果是熱機從單一熱源（T1）取得熱量Q1-Q2，并全部轉變為對外輸出的功W。低溫熱源的自動傳熱Q2 給高溫熱源，又從熱

3、機處接受Q2，故并未受任何影響。這就成了第二類永動機。違反了克勞修斯說法，必須違反了開爾文說法。反之，承認了開爾文說法，克勞修斯說法也就必然成立。 5.6下列說法是否有誤：（1）循環凈功Wnet 愈大則循環效率愈高；（×） （2）不可逆循環的熱效率一定小于可逆循環的熱效率；（ ×） （3）可逆循環的熱效率都相等，（×）5.7 循環熱效率公式和是否完全相同？各適用于哪些場合？ 答：這兩個公式不相同。適用于任何工質，任何循環。適用于任何工質，卡諾循環。 5.8下列說法是否正確：（1）熵增大的過程必定為吸熱過程 （×）；（2）熵減小的過程必為放熱過程 （

4、15;）；（3）定熵過程必為可逆絕熱過程 （×）。（4） 熵增大的過程必為不可逆過程（×） （5）使系統熵增大的過程必為不可逆過程（×） （6）熵產的過程必為不可逆過程（） 5.9下列說法是否有錯誤： （1）不可逆過程的熵變無法計算（×） （2）如果從同一初始態到同一終態有兩條途徑，一為可逆，另一為不可逆，則 ，是否正確？ 答： ，（3）不可逆絕熱膨脹的終態熵大于初態熵，不可逆絕熱壓縮的終態熵小于初態熵? 答：不可逆絕熱膨脹的終態熵大于初態熵 不可逆絕熱壓縮的終態熵也大于初態熵。 （4）工質經過不可逆循環有？ 答：工質經過不可逆循環有 。 5.10從點a開始有兩個可逆過程： 定容過程a-b 和定壓過程a-c， b、 c 兩點在同一條絕熱線上， 問 和 哪個大？并在T-s 上表示過程a-b、a-c 及、答：由圖5-2 可知>， 為1-a-b-2-1的面積；為1-a-c -2-1的面積 （圖） 5.11某種理想氣體由同一初態經可逆絕熱壓縮和不可逆絕熱壓縮兩種過程將氣體壓縮到相同的終壓，在p-v 圖和T-s 圖上畫出兩過程，并在T-s 圖上畫出兩過程的技術功及不可逆過程的火用損失。 答：由同一初態經可逆絕熱壓縮和不可逆絕熱壓縮兩種過程到相同終壓如5-3 圖示。 絕熱過程