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?yōu)闊崮?，而熱能不可能全部變?yōu)闄C械能?！边@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(zhuǎn)化為機械能，但是自身狀態(tài)發(fā)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(zhuǎn)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(tài)發(fā)生了改變。5.3自發(fā)過程是不可逆過程，非自發(fā)過程必為可逆過程，這一說法是否正確？ 答：不正確。自發(fā)過程是不可逆過程是正確的。非自發(fā)過程卻不一定為可逆過程。 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(guī)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?，F(xiàn)有一循環(huán)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(tǒng)在完成一個循環(huán)時，所產(chǎn)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(zhuǎn)變?yōu)閷ν廨敵龅墓。低溫熱源的自動傳熱Q2 給高溫熱源，又從熱機處接受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(huán)凈功Wnet 愈大則循環(huán)效率愈高；（） （2）不可逆循環(huán)的熱效率一定小于可逆循環(huán)的熱效率；（ ） （3）可逆循環(huán)的熱效率都相等，（）5.7 循環(huán)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(zhì)，任何循環(huán)。適用于任何工質(zhì)，卡諾循環(huán)。 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 （）；（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(tǒng)熵增大的過程必為不可逆過程（） （6）熵產(chǎn)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(tài)到同一終態(tài)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(tài)熵大于初態(tài)熵，不可逆絕熱壓縮的終態(tài)熵小于初態(tài)熵? 答：不可逆絕熱膨脹的終態(tài)熵大于初態(tài)熵 不可逆絕熱壓縮的終態(tài)熵也大于初態(tài)熵。 （4）工質(zhì)經(jīng)過不可逆循環(huán)有？ 答：工質(zhì)經(jīng)過不可逆循環(huán)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(tài)經(jīng)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(shù)功及不可逆過程的火用損失。 答：由同一初態(tài)經(jīng)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 由5-