热力学复习(4)

04 理想气体的热力过程

思 考 题

4-1在定容过程和定压过程中，气体的热量可根据过程中气体的比热容乘以温差来计算。定温过程气体的温度不变，在定温膨胀过程中是否需对气体加入热量？如果加入的话应如何计算？

答：定温过程对气体应加入的热量

???PdV??PV?t???RTlnVVdV?PVln2?RTln2 VV1V1V2V2q?????RTlnt V1V14-2 任何定温过程都有?u?0，?h?0吗？对于理想气体如何？

答：不对，对于理想气体成立，因为理想气体的热力学能和焓都只是温度的函数，故定温过程也即定热力学能过程、定焓过程。

05 热力学第二定律

思 考 题

5-1. 热力学第二定律能否表达为：“机械能可以全部变为热能，而热能不可能全部变为机械能。”这种说法有什么不妥当？

答：热能不是不可能全部变成机械能，如定温过程就可以。但想要连续地将热能转变为机械能则是不可能的。

5-2. 自发过程是不可逆过程，非自发过程必为可逆过程？

答：这种说法不对。非自发过程需付出代价才能实现，可逆过程则是一种实际上不存在的理想过程，两者之间没有什么关系。

5-3. 请给“不可逆过程”一个恰当的定义。热力过程中有哪几种不可逆因素？

答：各种不可逆因素总可以表示为将机械能耗散为热能，例如温差传热。卡诺说：凡是有温差的地方都可以产生动力。因此温差传热使得本可以作出的功没有作出，这就相当于将机械能耗散为热能。凡是最终效果都可以归纳为使机械能耗散为热能的过程都是不可逆过程。热力过程中的不可逆因素有功热转换、有限温差传热、自由膨胀、混合过程、电阻等等。

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