1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)第五章 熱力學(xué)第二定律一、選擇題1 制冷循環(huán)工質(zhì)從低溫?zé)嵩次鼰醧2,向高溫?zé)嵩捶艧醧1，其制冷系數(shù)等于A A B C D2.供暖循環(huán)工質(zhì)從低溫?zé)嵩次鼰醧2, 向高溫?zé)嵩捶艧醧1，其熱泵系數(shù)等于 BA B C D3.卡諾制冷循環(huán)的高溫?zé)嵩礊闇囟萒0環(huán)境，低溫?zé)嵩礈囟葹門1，其制冷系數(shù)c AA B C1- D1-4.卡諾供暖循環(huán)的冷源溫度為T0環(huán)境，熱源溫度為T1，其熱泵系數(shù)COP AA B C1- D1-5.制冷系數(shù)的取值范圍為DA大于1 B大于1或等于1 C小于1 D大

2、于1， 等于1或小于16.熱泵系數(shù)COP的取值范圍為AA大于1 B小于1或等于1 C小于1 D大于1，等于1或小于17.可逆循環(huán)的熱效率與不可逆循環(huán)的熱效率相比， DA前者高于后者 B兩者相等 C前者低于后者 D前者可以高于、等于、低于后者8.在兩個(gè)恒溫?zé)嵩碩1和T2之間（T1 T2）,概括性卡諾循環(huán)的熱效率與卡諾循環(huán)的熱效率相比， BA前者高于后者 B兩者相等 C前者低于后者 D前者可以高于、等于、低于后者9.多熱源可逆循環(huán)工質(zhì)的最高溫度為T1，最低溫度為T2，平均吸熱為，平均放熱溫度為，則其循環(huán)熱效率為BA1- B1 C1- D1- 10. 對(duì)于可逆循環(huán)， B DA0 B=0 C0 B=0

3、 C B= C D 15. 自然現(xiàn)象的進(jìn)行屬于BCD 可逆過程 B不可逆過程 C具有方向性過程 D自發(fā)過程 16. 克勞休斯關(guān)于熱力學(xué)第二定律的表述說明 CDA熱不能從低溫物體傳向高溫物體 B熱只能從高溫物體傳向低溫物體 C熱從低溫物體傳向高溫物體需要補(bǔ)償條件D熱只能自發(fā)地從高溫物體傳向低溫物體17. 對(duì)卡諾循環(huán)的分析可得到的結(jié)論有: ABD A提高高溫?zé)嵩礈囟冉档偷蜏責(zé)嵩礈囟瓤商岣邿嵝蔅單熱源熱機(jī)是不可能實(shí)現(xiàn)的 C在相同溫限下，一切不可逆循環(huán)的熱效率都低于可逆循環(huán)D在相同溫限下，一切可逆循環(huán)的熱效率均相同18. 卡諾循環(huán)是 B C由兩個(gè)等溫過程和兩個(gè)絕熱過程組成的循環(huán)B熱效率最高的循環(huán) C

4、. 熱源與冷源熵變之和為零的循環(huán) D輸出功最大的循環(huán)19. 卡諾定理指出: ABCDA在相同的高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩撮g工作的一切可逆機(jī)的熱效率均相同 B在相同高溫?zé)嵩春偷蜏責(zé)嵩撮g工作的一切不可逆機(jī)的熱效率必小于可逆機(jī)的熱效率 C單熱源熱機(jī)是不可能成功的 D提高T1降低T2可以提高20. A是可逆機(jī)，B是不可逆機(jī)。熱效率A、B的可能存在的關(guān)系有:ABCDAAB CAB DA=B二、填空題1. 一卡諾機(jī)在37和717之間運(yùn)行。為了提高熱機(jī)效率，一種方法是將高溫?zé)嵩吹臏囟忍岣叩?027；另一種方法是降低冷源溫度。冷源溫度降低到 （）就能獲得與熱源溫度提高到1027時(shí)相同的熱效率。2. 一給定的動(dòng)力循環(huán)，

5、工作流體在440的平均溫度下接受3150 KJ/Kg的熱，而排給20的冷源1950 KJ/Kg熱量。這一循環(huán) 克勞修斯不等式。3. 一可逆熱機(jī)從377的貯熱器獲得熱量1000KJ，而排熱給27的另一個(gè)貯熱器。兩貯熱器的熵的變化分別是 KJ/K。4. 兩臺(tái)卡諾機(jī)A和B串聯(lián)運(yùn)行。第一臺(tái)機(jī)（A）在627的溫度接受熱量而排給溫度為t的中間熱源。第二臺(tái)機(jī)（B）接受第一臺(tái)機(jī)所排出的熱量，而又將熱排給27的熱源 。兩臺(tái)熱機(jī)效率相同時(shí)中間熱源的溫度應(yīng)為 。5. 卡諾機(jī)在927和33的溫度之間工作，吸熱30 KJ。熱機(jī)輸出的功驅(qū)動(dòng)一臺(tái)卡諾制冷機(jī)從冷庫吸取熱量270 KJ，并向33的環(huán)境排熱。冷庫的溫度應(yīng)該是 。

6、6. 如果卡諾機(jī)的熱效率為1/6，求在相同溫限間工作的卡諾熱泵的泵熱系數(shù)為 。7. 如果卡諾機(jī)的熱效率為1/5，求在相同溫限間工作的卡諾制冷機(jī)的制冷系數(shù)為 。8. 在剛性絕熱容器內(nèi)的空氣（R=0.2897kJ/kgK），其初態(tài)為0.1MPa、27。系統(tǒng)內(nèi)的攪拌輪由外面的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)而攪動(dòng)空氣，使壓力升到0.2MPa。氣體熵的變化了 （KJ/ KgK）。9. 50kg 0.1MPa、20的水與20kg 0.1MPa、90的水混合.如混合過程是絕熱的且壓力不變，70kg水的總熵變?yōu)?（KJ/K）10. 進(jìn)入透平的空氣（R=0.2897kJ/kgK）為0.6MPa、597，絕熱的膨脹到0.1MPa、29

7、7。如果動(dòng)能和勢(shì)能差為零，可判斷該過程屬于 的過程。11. 某制冷循環(huán)，工質(zhì)從溫度為73的冷源吸取熱量100KJ，并將熱量220KJ傳給溫度為27的熱源，此循環(huán) 克勞修斯不等式。12. 若封閉系統(tǒng)經(jīng)歷一過程，熵增為25 kJ/K，從300K的恒溫?zé)嵩次鼰?000kJ。此過程屬于 的過程。13. 1kg飽和水蒸氣在100下凝結(jié)為水，在凝結(jié)過程中放出熱量2257kJ/kg，并被30的大氣所吸收，該過程的有效能損失為 kJ。14. 壓力為180kPa的1kg空氣，從450K定容冷卻到300K，空氣放出的熱量全部被大氣環(huán)境所吸收。若環(huán)境溫度為27，有效能損失為 kJ。15. 溫度為1427的恒溫?zé)嵩矗?/p>

8、向維持溫度為500K的工質(zhì)傳熱100kJ。環(huán)境溫度為300K。傳熱過程引起的有效能損失為 kJ。三、簡(jiǎn)述題1. 熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律是熱力學(xué)的兩條最基本的定律，兩者區(qū)別何在？熱力學(xué)第一定律確定了能量的“量”的特性，揭示了熱功轉(zhuǎn)換時(shí)能量在數(shù)量上守恒的規(guī)律，但是并沒有說明實(shí)現(xiàn)熱功轉(zhuǎn)換的條件。熱力學(xué)第二定律則確定了能量的“質(zhì)”的特性，是說明了過程進(jìn)行的方向、條件和深度的定律。在描述能量的自然屬性時(shí)，兩定律時(shí)互補(bǔ)的。2. 自發(fā)過程的逆過程是否不可能進(jìn)行？為什么？舉例解釋。自發(fā)過程的逆過程不是不可能進(jìn)行而是不可能自發(fā)地進(jìn)行，當(dāng)具備了一定的補(bǔ)充條件就可逆向進(jìn)行。3. 熱力學(xué)第二定律克勞休斯和開爾

9、文的表述有何不同，有何關(guān)系？克勞休斯是從熱量傳遞的角度說明：不可能把熱量從低溫物體傳到高溫物體而不引起其它變化。開爾文則是從熱功轉(zhuǎn)換角度說明：不可能從單一熱源吸取熱量使之變?yōu)橛杏霉Χ划a(chǎn)生其它影響。兩者論述的角度不同但本質(zhì)是相同的，都是說明能量不可能自發(fā)升質(zhì)的自然規(guī)律。若違背一種表述則必然違背另一種表述。4. 熱能與機(jī)械能，高溫?zé)崮芘c低溫?zé)崮艿钠焚|(zhì)有何不同？為什么說熱力學(xué)第二定律指出了能量在質(zhì)上的變化規(guī)律？機(jī)械能的品質(zhì)高，熱能的品質(zhì)低；高溫?zé)崮艿钠焚|(zhì)高，低溫?zé)崮艿钠焚|(zhì)低。因?yàn)闊崃W(xué)第二定律指出了品質(zhì)高的能量可自發(fā)地向品質(zhì)低的轉(zhuǎn)化；而低品質(zhì)的能不能自發(fā)地向高品質(zhì)轉(zhuǎn)化；即能量的品質(zhì)自發(fā)的貶值，故說

10、是指出了能量品質(zhì)變化的規(guī)律。5. 從卡諾循環(huán)可以得到什么重要啟示？ 從卡諾循環(huán)熱效率t1可以看出； （1）提高熱效率的方法應(yīng)該是提高T1，降低T2； （2）卡諾循環(huán)熱效率不可能為100，因?yàn)門1，和T20都是不可能的 （3）T1T2，t0，即無溫差的體系熱能不可能裝化為功 （4）有溫度高于環(huán)境溫度的高溫?zé)嵩淳涂捎脽崮墚a(chǎn)生功6. 從卡諾定理看出卡諾循環(huán)具有怎樣的重要意義？ 卡諾定理指出：在相同的T1,T2間工作的一切可逆熱機(jī)其熱效率都相等。 可以看出：一切可逆循環(huán)熱效率均為t1 在相同的T1,T2間工作的一切不可逆循環(huán)都低于可逆循環(huán)的熱效率。 可以看出：卡諾循環(huán)的熱效率是兩個(gè)不同溫度的恒溫?zé)嵩撮g

11、循環(huán)熱效率的最高極限。7. 不可逆過程的熵變與可逆過程的熵變有何區(qū)別？ 由可逆過程ds，s 不可逆過程ds，s 如相同，s（不可逆）s(可逆)，增大部分由不可逆因素造成，如初終態(tài)相同s（不可逆）s(可逆)，因熵是狀態(tài)參數(shù)。四、計(jì)算題1.剛性絕熱容器內(nèi)貯有2.3kg，98kPa，60的空氣，并且容器內(nèi)裝有一攪拌器。攪拌器由容器外的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，對(duì)空氣進(jìn)行攪拌，直至空氣升溫到170為止。求此不可逆過程中做功能力的損失。已知環(huán)境溫度為18。2. A、B兩卡諾機(jī)串聯(lián)工作，A熱機(jī)在627下吸熱，向溫度為T的熱源放熱；B熱機(jī)從溫度為T的熱源吸入A熱機(jī)排出的熱量，并向27的冷源放熱。試按下列條件計(jì)算中間熱源的

12、溫度T：（1）兩熱機(jī)輸出功相等；（2）兩熱機(jī)的熱效率相等。3.已知A、B、C三個(gè)熱源的溫度分別為500K、400K、300K，有可逆機(jī)在這三個(gè)熱源間工作。若可逆機(jī)從A熱源凈吸入3000 kJ熱量，輸出凈功400 kJ，求可逆機(jī)與B、C兩熱源的換熱量，并指明其方向。4.一熱機(jī)工作在高溫?zé)嵩碩1和大氣溫度T0之間。有人利用制冷機(jī)造成低溫?zé)嵩碩2（T0）使熱機(jī)在T1 和T2之間工作，以提高熱效率。制冷機(jī)消耗的功由熱機(jī)提供。兩機(jī)器聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)后試證明：（1）兩機(jī)器均為可逆機(jī)時(shí)熱效率；（2）制冷機(jī)為不可逆機(jī)時(shí)熱效率。5.設(shè)工質(zhì)在1000K的恒溫?zé)嵩春?00K的恒溫冷源間按循環(huán)a-b-c-d-a工作，如下圖所示。工質(zhì)從熱源吸熱和向冷源放熱均有50K的溫差，試：（1）計(jì)算循環(huán)的熱效率；（2）求環(huán)境溫度為300K、熱源供給1000kJ熱量時(shí)，各不可逆?zhèn)鳠徇^程引起的有效能損失以及總的有效能損失。6.一剛性絕熱容器中盛有空氣，初態(tài)為95kPa、27，通過攪拌輪攪拌空氣，以使空氣壓力升到140kPa。試求：（1）對(duì)空氣所作功量（kJ/kg）（2）空氣熵的變化kJ/(kgK)(3)每千克空氣的有效能損失，并在T-s圖中表示出來。設(shè)T0=300K。7.氣體在氣缸中被壓縮，內(nèi)能增加55.9 kJ/kg，而熵減少0.298 kJ/(kgK)，輸給氣體的功為186 kJ/kg。溫度為2