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1、高等工程热力学1. 请问热力学研究对象和研究方向是什么？答：热力学的研究对象：是各种形式的能量相互转换及其物质性质之间的关系。热力学的主要研究方向：热力学的基本定律、各种动力循环的热效率分析、循环工质性质的研究、新能源的开发、新循环以及相应新工质的研究、各种节能装置和设备的研制。2. 什么是热力学系统？热力学系统主要有哪三类，请说明答：热力学系统（热力系统、系统）：把包含在规定边界内的物质的总和称为热力学系 统。封闭系统（闭口系，控制质量系统）开口系统（控制容积系统）3. 什么是热力学的状态参数？有什么特点？状态参数的判据是什么？答：状态参数：是状态的单值函数或点函数可作为一个物理量是否是状态
2、参数的严 格判据。状态参数的变化只取决于给定的起始和最终状态，而与变化过程中所经历的一切中间状 态无关。状态参数在无限接近的相邻状态之间的无限小变化，数学上表示为一个全微分， 它在两个给定状态之间的积分值与所经历的路径无关。4. 请说出平衡状态与稳定态的联系与差别。如果以系统在不受外界影响的条件下，已处于 稳定态，问该系统是否也处于平衡态.答：平衡状态：系统与环境没有相互作用，状态没有发生变化，那么系统就处于平衡状 态。平衡与稳定：平衡是不存在各种势差；而稳定是状态不随时间变化。（平衡必稳定， 稳定不一定平衡）5. 请用能量和熵、炯和 的概念，分别表述热力学第一、第二定律。答：热力学第一定律能
3、量表述：加给热力系的热量，等于热力系的能量增量与热力系 对外作功之和。dQ dE dW ； 在热力系统的两个给定稳态之间进行的一切绝热过 程的功都是相同的。热力学第二定律能量表述：克劳修斯说：不可能把热从低温物体传导高温物体而不引起 其他变化，即热从低温物体不可能自发地传给高温物体。热力学第一定律的火用、火无表述：在任何过程中，火用和火无的总量保持不变。热力学第二定律的火用、火无表述：若是可逆过程，则火用保持不变；若是不可逆过程， 则部分转化为火无，火无不能转化为火用。6. 作为稳定平衡定律的第一个推论，试证明：除了某一物体的下落以外别无其他影响的过 程是不可能实现的。答：处于稳定态的系统，只
4、要没有受到使外界留下有限变化的作用，就不可能产 生有限速率的状态变化。当系统与外界之间不存在使外界遗留下有限变化的作用 时，不会发生有限状态变化的系统状态。重物下落时，由于受到重力作用，做匀 加速运动，速率发生变化，若不对外界产生影响，则过程不可能实现。7. 什么是稳定平衡定律？并根据稳定平衡定律，是就系统对外做功的绝热过程证明热力学 第一定律。一个约束系统，当只容许经历在外界不留下任何净影响的过程时，从一个给定的初始容许态能够达到唯一的一个稳定态。8. 请问：吸热过程的熵值是否一定增加？熵增的过程是否一定是吸热过程？答：吸热过程熵不一定增加，熵增不一定是吸热过程，也可能因为做功导致 熵增。问
5、：放热过程的熵值是否一定减少？熵减的过程是否一定是放热过程？答：放热过程不一定熵减小，熵减小不一定是放热过程，也有可能是做功导致。9. 什么是熵、熵产和熵流？试比较熵产和熵流的异同，请问熵产与熵流是否为状态函数， 为什么？熵流与熵产都是熵增，但熵流表示的是由于与系统与外界传热引起的熵增，而熵产表示不可逆产生的熵增。熵是状态参数，而熵流与熵产都取决于过程的特性。10. 气体系统A、B、C的参数依次为：p、V;P、V； p、T,当a与C处于热平衡状态时满足方程：pV nbp pV = 0当B与C处于热平衡时，关系式：nBp,VnpVpW +=0成立，符号n、b、及B为常数(1) 试求三个系统相互处
6、于热平衡时，经验温度6的温度函数(2) 写出A与B的热平衡关系式11. 在低温、低压及有限的温度范围内，水的比内能的变化可表示为：du = 4.15 dT式中，u的单位为勺 ，T的单位为Ko 假水是不可压缩的，试写出比熵与温度的关系式，计算360K与300K的水各1阿绝热混合时的熵变化，并说明此变化有什么意 义？12. 什么是蜘？请问端是否守恒？并写出端平衡方程式。答：在周围环境条件下，任一形式的能量中能够最大限度地转变为有用功的那部分能量称为能量的煽。任何不可逆过程必然引起煽的损失，煽不守恒。平衡方程：输入系统的煽二输出系统的煽+系统内部的煽损13. 热力学微分关系式的主要用途有哪些？热力学
7、微分关系式能否指明特定物质的具体性 质？确定晶,Ah,As与可测参数（p,v,T,Cp ）之间的关系，便于编制工质热力性质表。确定Cp Cv与p,v,T的关系，用以建立实际气体状态方程。确定Cp与Cv的关系，由易测的Cp求得Cv。热力学微分关系式适用于任何工质，可用其检 验已有图表、状态方程的准确性。（2）热力学微分关系式不能指名特定物质的具体性质，其最主要的作用是建立 不可测热力学参数与可测热力学参数（压力、温度、比容和定压比热容）之间的 联系。若欲知某物质的特性，一般还要了解该物质的状态方程。14. 试由任一个麦克斯韦关系式导出其余的麦克斯韦关系式15.请根据热力学的基本微分方程，试推导出
8、三ds方程16.请根据热力学的基本微分方程，试推导出三个du方程17.请根据热力学的基本微分方程，试推导出三个dh方程V二E十T序松- PJJ I二九耕5+前f2H件齐-争（丁，p）. （T U-卜 p v ?弥普诡时（写 P J T LifT _喝汩打 一W -怨-+ 斧十l昭初亍扣黔r JW18. 对于状态连续变化的孤立系统，请问可能存在几种类型的平衡形式？请分析写出系统达 到平衡时的稳定性判据。一个约束系统，当只容许经历在外界不留下任何净影响的过程时，从一个给定的初始许态能够达到唯一的一个稳定态。不留任何净影响指的是催化也不应留下任何净的有限影响：能够达到，是指时 间可能无限长。稳定平衡
9、定律是无数事实的抽象总结，真实性可以验证，但无法对它做出绝 对证明。19. 在0C。 及 技 iWPl 下， 实 验测 得 水银却二 Wf ,八，八及土二3上LjPa-o试计算此温度、压力下的定容摩尔热容。TUa2 273hL48x10Tx180k10T 上3 92x1时马上二=,E _u= 33V/ (mol k)Arq - 28.5-3.34-25.167/(mol k)20. 理想气体状态方程、范德瓦尔方程、维里方程、对比态方程和通用压缩因子图各有什么 特点？各适用于什么范围？20,理想气体状态方程：pV = RT吱映在平衡状态卜气怵的温度、压力及比体积间的基本关p-v图上任意-点町代表
10、系统的-个平衡状态。它适用混 度不太低压强不太高的用合。范德瓦尔方程；3 + *）成-8） = RT克服了理想气体模型一所常来的缺陷提供相与好的定牲分析，说明r气体和液体的连续十匚它适用f压力高、温度低的场I I 维里方程：Z= = + Bp + Cp2 + D v. =4_事务峭 + ,.,系数敏 JD等分别叫做第二维里系数、第谓ML系数、第四维电系数等等，它诂用T低褂 度和中密度的气体=对比态方程；对比态状态方程就是用.无量纲对比参数表这的、各神物质通用的状 态方程式.压缩因子；Z描述真实气体的性质中,最简单,最宜接,最准确,使用的压力雀国也最广泛的状态方程，Z反映出虎实气体压缩的难易程度
11、2 =40.46 cm3/mol，40：(质量)甲醇水溶液的偏摩尔容积为顼、V如g=39 口册加血26一设加入的甲醇和水的总质量为m,则甲棉质量为队如，水的质量为艮瓠摩尔数甲酹为岑iwL水为譬混合后甲醇体积为也局驰探，水为 17.5则总体秘为2000 fnj3 3218符 di=17. ?.e混合前甲醇体积为哑=亨704丘=944,5沁甘27. 什么是吉布斯相律？他的适用范围是什么？利用相律，请写出无化学反应二元系可能同 时共存的最大相数，如果复相平衡系中存在化学反应，请写出此时的相律。(1)在物理化学中，占布斯相律说明在特定相态E系统的自由度跟其他变哉的关系*2)吉布斯柑律广总适用F多相平街体阻若两平衡时,压相等.则吉布斯相捽TiSff
