第六章
1.开尔文于1851年对热力学第二定律的表述为______________
表述的“第一热源”是指_______________________,“其他影响”是指____________,开尔文表述还可为__________.
2.克劳修斯在1850年提出热力学第二定律的另一种表述________________________。热力学第二定律有开尔文和克劳修斯两种表述,可以证明两种表述是________等效的,问题的实质在于它们表明了_______________________。
3.举出四个自然界中不可逆过程_________,__________,___________,___________。
4.热力学第二定律的实质指出______________________________热力学第二定律所揭示的客观规律向人们指出了实际客观过程的_______和_______.
5.自然界的各种不可逆过程都包含着某些基本特点1.________2.________3._______.
可逆过程是______________。
6.1824年法国工程师卡诺提出卡诺原理_______________________________________。
7.在两个一定温度的高低温热源之间工作的一切可逆机(必然是卡诺机)的效率=________都相等,与工作物质无关。在这两个相同的高低温热源之间工作的一切不可逆热机效率与的关系是___________。
8.热力学温标的引入是根据_____________________________________.在理想气体温标能确定的范围内,热力学温标与热力学温标的测量值相等。因此可以用热力学温度计来测定_______________。
9.在一个正循环过程中,系统从外界吸热总和为,系统向外界放热总和为, >.A为系统对外界的净功。那么,、和的关系为__________。作此循环的机械装置叫热机,它的效率=____,而在两个恒温热源之间工作的热机叫卡诺热机。工作物质经过的循环过程是两条_______和________所组成。若高温热源的温度为,
低温热源的温度为,卡诺热机的效率是=_____。
10.逆向循环时,由低温热源吸热向高温热源放热,外界对系统作净功A,作此循环的装置叫致冷机。此机器的致冷系数=________=_________逆向卡诺循环,设高温热源的温度为,低温热源的温度为,则致冷系数=________。
11.根据卡诺定理提高热机效率的有效方法是____________________________________
__________________________________________________________________________。
二,选择题(理解)
1.选出下列说法中的正确说法 :
A)功可以完全变成热,但热不能完全变成功;
B)克劳修斯表述为热量不能从低温物体传到高温物体;
C)不可逆过程就是不能反向进行的过程;
D)一定压强下的氢气和氧气进入燃烧室,发生化学反应,其产物是高温水蒸汽此过程不可逆;
2.找出下列过程中的不可逆过程:
A)导体中通有有限大小电流的过程;
B)在恒温下加热使水蒸发;
C)用活塞(设活塞与器壁间无摩擦)缓慢地压缩容器中的空气;
D)高速行驶的卡车突然停止;
3.指出下列说法中的正确说法:
A)利用海洋不同深度处温度不同制造一种机器,把海水地内能变为有用地机械功,这使违背热力学第二定律地;
B)绝热线与等温线不能相交两点;
C)两条绝热线能相交;
D)不可逆过程中,可能对外作正功;可逆过程中对外作功必为0;
4.找出下列说法中错误说法(可能不止一种):
A)逆向卡诺循环正是将热量由低温物体传向高温物体,而系统本身的状态复原,这不违反热力学第二定律;
B)设想有一个装有理想气体的导热容器,放在恒定温度的盛水大容器中令气体缓慢膨胀,这时由于膨胀过程中温度不变,所以内能也不变,因此气体膨胀中对外界作功在数值上等于由水供给的热量。如果把水看作热源,此过程中从单一热源吸取热量全部对外作功是违背热力学第二定律的;
C)一热机工作于两个恒温热源之间,=400K,=250K。当这热机从高温热源吸取2.5×卡时,对外作功20千瓦小时(度),而想低温热源放出的热量合为二者之差,这种热机符合卡诺定理,能完成;
D)燃烧电池的效率不受卡诺定理的限制;
5.找出下列中的正确说法:
A)任意可逆热机的效率都可以写成
B)任意热机的效率都可写出,A是对外作净功,是从高温热源吸取的热量;
C)任意可逆循环仅需要两个不同温度的恒温原;
D)致冷机工作-循环后,能把热量从低温热源传到高温热源,这个过程不违背热力学第二定律的克劳修斯表述。
6.找出下列中的准确说法:
A)气体吸热作等温膨胀时,它仅仅令一个物体都来作功,而没有放热到其他物体去,这不违背热力学第二定律。
B)两条等温线和一条绝热线能构成一个循环。
C)热力学第一定律包括了热力学第二定律。
D)自然界发生的一切过程都必须遵守能量定律及转换定律,那么,遵守能量守恒及转换定律的一切过程都能发生是成立的。
7.找出下列说法的错误说法:
A)一平摆如果不受到空气阻力及其他摩擦力的作用,我们说平摆的摆动过程是可逆的。
B)绝热过程一定是可逆的。
C)等温过程一定是可逆的。
D)考察空气阻力和摩擦力的存在,平摆的摆动肯定是不可逆过程。
计算题
1.P253 2题。
2.P253 3题。
3.P253 4题。
4.P253 5题。
5.一卡诺热机在1000K和300K两热源之间工作,如果(1)高温热源提高到1100K,(2)低温降到200K,求热机效率增加多少,请分析。
以提高效率
但低要大自然最方便,再低要就有经济
本题200K为,不是提高y的实用过程。
6.P253 1题。
7.P253 6题。
8.一热机在1000K的两热源之间工作,如(1)提高热源温度到1100K,(2)低温热源降低到200K,从理论上说,热机效率各可增加多少?
9.用一卡诺致冷机从7℃的热源中提取1000J的热传向27℃的热源需作多少功?从-173℃向27℃呢?从-223℃向27℃呢?
一可逆的卡诺机,作热机使用时,如果高低温热源的温度差愈大则对作功愈有利。当作制冷机使用时,如果两热源的温差愈大,对于制冷机是否也有利?为什么?(不利)
10.使用一致冷机将1mol,1atm的空气从20℃冷却到18℃时,对致冷机必须提供的最小机械功是多少?估算一下,设该机的制冷循环向40℃的热源放热。