uVP1TSv 11． 试求在定压过程中加给空气的热量有多少是利用来作功的？有多少是来改变内能？ 答：由热一率 Q??U??pdv??H??vdp，对定压过程，技术功为零，则
Q??H?cp?T，可得?U?cv?T?cvQ，W?Q??U cp12． 将满足下列要求的多边过程表示在p-v图和T-s图上（工质为空气）： （１） 工质又升压、又升温，又放热； （２） 工质又膨胀、又降温，又放热；
（３） n=1.6的膨胀过程，判断q, w, ?u 的正负； （４） n=1.3 的压缩过程，判断q, w, ?u 的正负； 答：
12
Ts1.3VPATs
13． 对于定温压缩的压缩机，是否需要采用多级压缩？问什么？
答：对于定温压缩的压缩机，不需要采用多级压缩了。因为采用多级压缩，就是为了改善绝热或多边压缩过程，使其尽量趋紧与定温压缩，一方面减少功耗，另一方面降低压缩终了气体的温度。
对于定温压缩来说，压气机的耗功最省，压缩终了的气体温度最低。 14． 在T-s图上，如何将理想气体任意两状态间的内能变化和焓的变化表示出来。 答：
13
TVPATB21CDEs 解题思路：T-s图中容易直接表示的是热（量），因此应考虑将其他量的变化转化为相应过程热量的值。
根据热力学第一定律：?Q?dU??W，且对理想气体，?W?pdv，则对定容过程，
?Q?dU。在T-s图中，过状态点1作一定容线，与状态2的定温线交与A，则定容过程
1A下的面积即为qv??u1A，对理想气体内能仅与温度有关，即?u1A??u12。因此任意两状态间的内能变化可用T-s图中定容过程1A下的面积表示。
同理，任意两状态间的内能变化可用T-s图中定压过程1B下的面积表示。 15． 有人认为理想气体组成的闭口系统吸热后，温度必定增加，你的看法如何？在这种情
况下，你认为那一种状态参数必定增加？ 答：根据闭口系统能量方程，Q??U?W,系统吸热，在保持内能不变的情况下，系
统可以对外做功。对于理想气体，内能仅为温度的单值函数，因此在这种情况下温度不变。当系统吸热时，甚至温度可以降低，分析方法同前。
在这种情况下，系统的熵必定增加。因为有热量传入系统，就意味着熵流大于零，即使对于可逆过程，熵产为零，系统的熵也会增大。
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第四章 思考题参考答案
1．
若将热力学第二定律表述为“机械能可以全部变为热能，而热能不可能全部变为机械能”，有何不妥？
答：有两点不妥：
1) 热能是可以全部变为机械能的，例如理想气体的等温过程；但应该注意的是，热能不可能连续不断地转化为机械能；
2) 没有提到热能和机械能之间的转化过程是否对产生了其它影响，不是说热不能完全变成功，而是在“不引起其它变化”的条件下，热不能完全变成功。例如理想气体等温过程，引起了“其它变化”，即气体的体积变大。 2． “循环功越大，则热效率越高”；“可逆循环热效率都相等”；“不可逆循环效率一
定小于可逆循环效率”。这些结论是否正确？为什么？
答：1) 描述不准确，只有从温度相同的恒温热源中吸相同热量的情况下，才可以比较热效率大小。如果满足前提条件，则循环功越大，热效率越高。
2) 描述不准确，只有工作在具有相同温度的两个高、低温恒温热源间的可逆热机，其循环热效率才相等。
3) 描述不准确，只有工作在具有相同温度的两个高、低温恒温热源间的可逆或不可逆热机才可以比较循环效率，否则将失去可比性。 3． 循环热效率公式
q1?q2q2?1? ?t?q1q1T1?T2T2?1?(2)有何区别？各(1)和?t?T1T1适用什么场合？
答：（1）和（2）都是用于计算卡诺热机效率的公式，区别在于适用范围不同：
式（1）适用于计算一般热机的效率;
式（2）仅适用于计算卡诺可逆热机的效率。
4． 理想气体定温膨胀过程中吸收的热量可以全部转换为功，这是否违反热力学第二定
律？为什么？
答：理想气体定温膨胀过程中吸收的热量可以全部转换为功，这个过程不违反热力学第二定律。因为在上述过程中，气体的体积变大，也就是说这个热量全部转换为功的过程引起了其它变化，所以不违反热力学第二定律。同时，理想气体定温膨胀过程仅仅是一个单独的过程，而不是一个循环，这就意味着这个过程不能连续不断地将热量全部转换为功，因此从这个角度来讲上述过程也不违反热力学第二定律。 5． 下述说法是否正确，为什么？
(1) 熵增大的过程为不可逆过程；
答：错误，熵增可能有两种可能：熵流和熵产。对于可逆过程，虽然熵产为零，但如果有吸热过程，则熵流大于零，导致熵增。
(2) 不可逆过程
?S无法计算；
答：错误。熵为状态参数，只要知道不可逆过程前后足够的状态参数，就可以计算出过程的
?S。
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