n=±∞
n=k
n=±∞
n=k
v
s
（2）空气膨胀，升温，又放热有：
R
T2T1
0,且T2T1
qcV
n1
R
1
nk
所以：
cV
n
1
此多变过程如图所示，然而要想是过程同时满足膨胀过程是不可能的。
n=1.6n=1.6
n=k
T
p
n=0
n=1
n=0
n=1
n=1
A
n=k
A
n=±∞
n=±∞
n=1.6
n=1.6
n=k
vs
（3）n1.6的膨胀过程，在p－v图上，膨胀过程体积增大，过程从几条曲线的交点A向
下；在T－s图上，过程从几条曲线的交点A向下。
此过程为放热，对外做功，内能减少。
pT
n=0
n=0A
n=1
n=1
A
n=1.3
n=1.3
n=±∞n=kn=±∞n=k
v
s
（4）n
1.3的压缩过程，在
p－v图上，压缩过程体积减小，过程从几条曲线的交点
A向
上；在T－s图上，过程从几条曲线的交点A向上。
此过程为放热，外界对空气做功，内能
增加。
6.在Ts图上，如何将理想气体任意两状态间的热力学能和焓的变化表示出来。
答：
理想气体的内能和焓都是温度的单值函数，因此在Ts图上，定内能和定焓线为一条
平行于T轴的直线，只要知道初态和终态的温度，分别在Ts图上找到对应温度下的定内
能和定焓直线，就可以确定内能和焓的变化值。
7.凡质量分数较大的组元气体，其摩尔分数是否也一定较大？
试举例说明之。
答：
根据质量分数和摩尔分数的关系，有：
wi
Mi
xi
wi
Mi
从上式可以看出，对成分一定的混合气体，分母为常数，因此摩尔分数取决于其质量分数和摩尔质量的比值，对于质量分数较大的组元，如果摩尔质量也很大，那么它的摩尔分数可能并不大。
8.理想混合气体的比热力学能是否是温度的单值函数？
其
cp
cv是否仍遵循迈耶公式？
答：
不是。
因为理想混合气体的比热力学能为：
um
xiumi
i
其中xi是摩尔组分，而
ui是温度的单值函数，所以理想混合气体的比热力学能不仅是温度
的函数，还是成分的函数，或者说对于成分固定的混合理想气体，
其内能仅是温度的单值函
数。
其cpcv仍遵循迈耶公式，因为：
Cp,m
Cv,m
（xiCp,mixiCv,mi）
xiRmRm
i
i
9.有人认为由理想气体组成的封闭系统吸热后，其温度必定增加，这是否完全正确？
你认为哪一种状态参数必定增加？
答：
不正确，因为对于成分固定的混合理想气体，其内能是仅是温度的单值函数，如果在过
程中吸热的同时对外作正功，当作的正功大于吸热量，其内能必然减少，温度必然降低。
只
有熵值必定增加，因为根据克劳休斯不等式有:
ds
dQ
dT
其中等号适用于可逆过程，不等号适用于不可逆过程，对于不可逆过程，
T为热源的温度，
由于温度T恒大于零，所以当过程为吸热过程（
dQ0）时，系统的熵必然增加。
10.图3－17所示的管段，在什么情况下适合作喷管？
在什么情况下适合作扩压管？
图3-17思考题11附图
答：
当Ma1时，要想使气流的速度增加，要求喷管的截面积沿气流方向逐渐减小，即渐
缩喷管；而当Ma1时，要想使气流的速度增加，要求喷管的截面积沿气流方向逐渐增加，
即渐扩喷；而对于先缩后扩的缩放喷管（也称拉戈尔喷管），在最小截面处气流的流速恰好
等于当地声速。
所以对于亚声速气流，渐缩管适用于做喷管，渐扩管适用于做扩压管，缩放
管适用于做喷管；对于超声速气流，渐缩管适用于做扩压管，渐扩管适用于做喷管。
第四章
1.循环的热效率公式
q2
T2
t
1
t
1
q1
和
T1
有何区别？
各适用什么场合？
答：
前式适用于各种可逆和不可逆的循环，后式只适用于可逆的卡诺循环。
2.循环输出净功愈大，则热效率愈高；可逆循环的热效率都相等；不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率，这些说法是否正确？
为什么？
答：
不正确，热效率为输出净功和吸热量的比，因此在相同吸热量的条件下，循环输
出的出净功愈大，则热效率愈高。
不是所有的可逆循环的热效率都相等，必须保证相同的条件下。
在相同的初态和终态下，不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率。
3.热力学第二定律可否表述为“机械能可以全部变为热能，而热能不可能全部变为机械能”？
答：
不对，必须保证过程结束后对系统和外界没有造成任何影响这一条件。
否则热能可以全部变为机械能，比如理想气体的定温膨胀过程，系统把从外界吸收的热量全部转化为机械能，外界虽然没有任何任何变化，但是系统的体积发生改变了。
4.下列说法是否正确？
为什么？
⑴熵增大的过程为不可逆过程；
⑵不可逆过程的熵变S无法计算；
⑶若工质从某一初态经可逆与不可逆途径到达同一终态，则不可逆途径的S必
大于可逆途径的S；
⑷
工质经历不可逆循环后
S0；
⑸
自然界的过程都是朝着熵增的方向进行的，因此熵减小的过程不可能实现；
⑹
工质被加热熵一定增大，工质放热熵一定减小。
答：
（1）不正确，只有孤立系统才可以这样说；
（2）不正确，S为状态参数，和过程无关，知道初态和终态就可以计算；
（3）不对，S为状态参数，和过程无关，S相等；
（4）不对，工质经历可逆和不可逆循环后都回到初态，所以熵变为零。
（5）不对，比如系统的理想气体的可逆定温压缩过程，系统对外放热，熵减小。
（6）工质被加热熵一定增大，但是系统放热，熵不一定减小。
如果是可逆过程，熵
5.
6.
才一定减小。
若工质从同一初态出发，分别经历可逆绝热过程与不可逆绝热过程膨胀到相同的终压
力，两过程终态的熵哪个大？
对外作的功哪个大？
试用坐标图进行分析.
答：
不可逆过程熵大，可逆过程作功大
如果工质从同一初态出发，分别经历可逆定压过程与不可逆定压过程，从同一热源吸收
了相同的热量，工质终态的熵是否相同？
为什么？
答：
不相同，因为二者对外所作的功不同，而它们从同一热源吸收了相同的热量，所以
最终二者内能的变化不同，故此二者的终态不同，由于熵是状态参数，它们从同一初态出
发，故终态的熵不同。
7.工质由初态经过一不可逆绝热过程膨胀到终态，问能否通过一个绝热过程使工质回到初态？
答：
不能，工质由初态经过一不可逆绝热过程膨胀到终态，其熵增加，要想使其回到初态，过程的熵必须减少，而绝热过程是不能使其熵减少的，故不能通过一个绝热过程使其回到初态。
8.系统在某过程中从热源吸热20kJ，对外作功25kJ，请问能否通过可逆绝过程使系统回到初态？
为什么？
能否通过不可逆绝热过程使系统回到初态？
答：
根据克劳休斯不等式，我们知道系统在过程中的熵变满足：
Q20（kJ）
S0
TT（K）
即：
系统的熵增加，要想使系统回到初态，新的过程必须使系统熵减少，而可逆绝热过程熵不变，不可逆绝热过程熵增加，因而不可能通过一个可逆过程或者一个不可逆过程使系统回到初态。
9.闭口系统经历了一不可逆过程对外作功10kJ，同时放出热量5kJ，问系统
的熵变是正、是负还是不能确定？
答：
熵是状态参数，功和热量都是过程量，所以不能确定系统的熵变。
第五章
1.热水泵必须安装在热水容器下面距容器有一定高度的地方，而不能安装在热水容器上面，为什么？
答：
保证其压力。
2.锅炉产生的水蒸气在定温过程中是否满足qw的关系？
为什么？
答：
不对，因为水蒸气不能看作是理想气体，其内能不仅是温度的函数，还是压
力的函数，故此定温过程内能是改变的，U不等于0。
3.有无0℃或低于0℃的蒸汽存在？
有无低于0℃的水存在？
为什么？
答：
有
0℃或低于
0℃的蒸汽存在，只要压力足够低就可能，但是没有低于
0℃的
水存在，因为水的三相点温度为
0.01℃，低于三相点温度，只可能是固态或是气
态。
4.25MPa的水，是否也象1MPa的水那样经历汽化过程？
为什么？
答：
不可以，因为水的临界点压力为22.12MPa，故此，当压力高于临界压力时，
它的汽化不经过气液两相区，而是由液相连续的到达气相。
5.dhcpdT适用于任何工质的定压过程。
水蒸气定压汽化过程中dT=0，由此得
出结论，水定压汽化时dhcpdT0，此结论是否正确？
为什么？
答：
不正确，因为定压汽化过程中发生了相变，上式只适用于不发生相变的过程。
6.试解释湿空气、湿蒸汽、饱和湿空气。
答：
湿空气：
含水蒸汽的空气；
湿蒸汽：
含有液态水的水蒸气；
饱和湿空气：
相对湿度为100％的湿空气。
7.对未饱和湿空气与饱和湿空气分别判断干球温度、湿球温度、露点温度三者的大小。
答：
未饱和湿空气：
干球温度>湿球温度>露点温度饱和湿空气：
干球温度>湿球温度＝露点温度
8.在相同的温度及压力下，湿空气与干空气相比，那个密度大？
答：
干空气的密度大。
9.同一地区阴雨天的大气压力为什么比晴朗天气的大气压力低？
答：
阴雨天相对湿度高，水蒸气分压力大。
10.若两种湿空气的总压力和相对湿度相同，问：
温度高的湿空气含湿量大还是温度
低的湿空气含湿量大？
为什么？
答：
由d0.662
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