第五章熱力學第二定律練習題-資料

第五章熱力學第二定律練習題-資料本項目污水管道選用管徑200-300mm的高密度聚乙烯（HDPE）雙壁波紋管，采用墊層基礎(chǔ)。對一般的土質(zhì)地段，基底只需鋪一層砂墊層，其厚度為100mm；對軟土地基，槽底又處在地下水位以下時，4、齊讀寫個人成才的主觀條件的句子（征于色，發(fā)于聲），寫成才的客觀條件的句子（思想、生活、行為）。從國家存亡的反面來論述受磨礪的好處的句子是（入則無法家拂士,出則無敵國外患者)你知道歷史上有哪些因此而亡國的例子。（商紂王、隋煬帝等事例）利用搶記法，比賽法記憶文言詞匯，完成重點。在教師的適當引導下學生的合作、體驗、探究來突破難點。第五章熱力學第二定律練習題-資料第五章熱力學第二定律練習題-資料本項目污水管道選用管徑200-300mm的高密度聚乙烯（HDPE）雙壁波紋管，采用墊層基礎(chǔ)。對一般的土質(zhì)地段，基底只需鋪一層砂墊層，其厚度為100mm；對軟土地基，槽底又處在地下水位以下時，4、齊讀寫個人成才的主觀條件的句子（征于色，發(fā)于聲），寫成才的客觀條件的句子（思想、生活、行為）。從國家存亡的反面來論述受磨礪的好處的句子是（入則無法家拂士,出則無敵國外患者)你知道歷史上有哪些因此而亡國的例子。（商紂王、隋煬帝等事例）利用搶記法，比賽法記憶文言詞匯，完成重點。在教師的適當引導下學生的合作、體驗、探究來突破難點。5.2是非判斷及改錯題：（1）只有一個熱源是不可能實現(xiàn)熱變功的。（2）所有可逆循環(huán)的熱效率都等于。（3）任何不可逆循環(huán)都必有。（4）系統(tǒng)沒有從外界吸熱，系統(tǒng)的熵不可能增大。（5）自發(fā)過程是不可逆的。（6）使系統(tǒng)熵增加的過程一定是不可逆過程。（7）系統(tǒng)經(jīng)過一個可逆過程后，其熵變?yōu)椋?）工作在溫度分別為和的兩個相同恒溫熱源間的一切熱機，其循環(huán)熱效率均相等。5.3如果一臺窗式空調(diào)機放在室內(nèi)桌子上運行，問室溫上升、下降、還是維持不變？5.4制冷循環(huán)的性能系數(shù)能否小于1或大于1？那么對熱泵循環(huán)的性能系數(shù)又咋樣?5.5某人聲稱用120℃的高壓水蒸氣通過傳熱將少量的水的溫度提高到150℃。這合理嗎？5.6用熱泵對房子采暖，其性能系數(shù)為2.5。即，熱泵沒消耗1kWh電力就給房間供熱2.5Wh。這是否違反第一定律？為什么？5.7某人聲稱開發(fā)出電阻加熱器每消耗1kwh電力就給房間供熱1.2wh。這合理嗎?是永動機嗎？為什么？5.8冬季利用熱泵從大氣中抽取熱量用以維持15℃的室溫。當室內(nèi)溫度與大氣溫度相差1℃時，通過墻壁與大氣交換的熱流量約0.65W/K，求：(1)如果大氣溫度為一15℃，驅(qū)動熱泵所需的最小功率是多少。(2)夏季，將同一臺熱泵用于室內(nèi)空調(diào)，熱泵輸入功率及溫差為1℃時通過墻壁與大氣交換的熱量同上。如要維持室溫15℃，問最大允許的大氣溫度是多少度?

5.9某循環(huán)在700K的熱源及400K的冷源之間工作．如下圖所示，試判斷是熱機循環(huán)？還是制冷循環(huán)？是可逆循環(huán)？還是不可逆循環(huán)？解：根據(jù)熱力學第一定律，無淪是熱機機循環(huán)．還是制冷循環(huán)；

無論可逆與否，都有方法一用克勞修斯積分判斷設(shè)如圖（b）所示的熱機循環(huán)所以，熱機循環(huán)不可能設(shè)如圖（c）所示的熱機循環(huán)根據(jù)克勞修斯不等式知，此循環(huán)是如圖（c）所示的不可逆制冷循環(huán)方法二用孤立系統(tǒng)熵增原理判斷取熱源、冷源及循環(huán)工質(zhì)為孤立系．設(shè)如圖（b）所示熱機循環(huán)．則如圖（c）所示的制冷循環(huán)5.10是判斷如下圖（a）所示的可逆循環(huán)的大小與方向，循環(huán)凈功W的大小與方向以及的方向。第一種情況，設(shè)循環(huán)自的熱源吸熱如圖（b）對于可逆循環(huán)，克勞修斯積分解得第二種情況，若設(shè)循環(huán)向的熱源吸熱如（c）對于可逆循環(huán)，克勞修斯積分即解得所以，循環(huán)中各量大小與方向如圖（c）5.11請讀者自行判斷下列問題。（1）有一發(fā)明家聲稱發(fā)明了一種循環(huán)裝置，從熱源吸取熱量1000KJ，可對外作功1200KJ，你認為下列四個答案中哪一個正確.1）違反第-定律。2）違反第二定律。3）既違反第一定律．也違反第二定律。4）不違反第一定律和第二定律。（2）某制冷循環(huán)工質(zhì)從溫度為-73℃的冷源吸1000KJ并將熱量220KJ傳給溫度力27℃的熱源，此循環(huán)滿足克勞修斯不等式的要求嗎？（3）如右圖所示的循環(huán)，試判斷下列情況哪些是可逆的?哪些是不可逆的?哪些是不了能的？5.12若封閉系統(tǒng)經(jīng)歷一過程，熵增為25KJ/K，從300K的恒溫熱源吸熱8000kJ，此過程可逆？不可逆？還是不可能？解：按題意，此過程中系統(tǒng)熵變因此，過程中5.13若系統(tǒng)從A態(tài)出發(fā)，經(jīng)不可逆絕熱過程到達B態(tài)。試證該系統(tǒng)從A態(tài)出發(fā)經(jīng)可逆絕熱過程不可能到達B態(tài)。由熵變表達式對于絕熱過程系統(tǒng)從A態(tài)出發(fā)，經(jīng)過不可逆過程到達B態(tài)，則所以若可逆過程終態(tài)為則所以因此因為熵是狀態(tài)參數(shù),所以和B不是同一個狀態(tài)。因此證明系統(tǒng)由A態(tài)出發(fā)經(jīng)歷可逆絕熱過程不可能到達不可逆絕熱過程的終態(tài)。5.14從553K的熱源直接向278K的熱源傳熱．如果傳熱量為100KJ,此過程中總熵變化是多少?解：選取兩熱源組成的孤立系統(tǒng)為求熱源的熵變，設(shè)在和之間有一蓄熱器，溫度為如右圖先求熱源的熵變同理，為求熱源的熵變設(shè)在和之間有一蓄熱器，溫度為熱源的熵變5.15在有活塞的氣缸裝置中，將1kmol理想氣體在400K下從100kPa緩慢地定溫壓縮到1000kPa，計算下列三種情況下此過程的氣體熵變、熱源熵變和總熵變。（a）過程中無摩擦損耗，而熱源的溫度也為600K。（b）過程中無摩擦損耗，熱源的溫度為300K。（c）過程中無摩擦損耗，比可逆壓縮多消耗20%的功，熱源溫度為300K。解：（a）因為過程中無摩擦損耗，氣缸中1kmol的理想氣體的壓縮過程為可逆過程，所消耗的功由熱力學第一定律知

故氣體定溫過程熵變?yōu)闊嵩礈囟葧r，熱源熵變總熵變此過程完全可逆，因此孤立系統(tǒng)熵增為零。（b）因為過程中無摩擦損耗，因此氣體壓縮所需要的功及放出的熱量與（a）相同，即熱源溫度時，熱源熵變

總熵增可見，由于溫差引起整個系統(tǒng)不可逆性（c）由于過程中有摩擦損耗，比可逆壓縮多消耗20%的功，則此過程中功與熱量為熱源溫度時，熱源熵變總熵增討論：（1）（a）為可逆總熵為0，（b）（c）不可逆過程，總熵增加。（2）不可逆程度越大，則總熵增越大。（3）熵是狀態(tài)參數(shù)，與過程無關(guān)。5.16溫室內(nèi)100W電燈泡的表面溫度為110，試確定此燈泡在穩(wěn)定工作的的熵產(chǎn)率．解：認為此電燈泡為一封閉系統(tǒng)．由于穩(wěn)定工作，其熱力學狀態(tài)不變，于是有U=常數(shù)S=常數(shù)由熱力學第一定律或按熵平衡方程有或5.17求出下述情況下，由于不可逆性引起的作功能力損失。已知大氣，溫度為300K。（1）將200KJ的熱直接從、溫度為400K的恒溫熱源傳給大氣。（2）將200KJ的熱直接從大氣傳向、溫度200K恒溫熱源B。（3）200KJ的熱直接從熱源A傳給熱源B。解：由題意畫出示意圖，見右側(cè)（1）將200KJ的熱直接從400K恒溫熱源A傳給