山东大学热工基础课后习题解答
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10 kJ，同时放出热量5 kJ，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。
习 题
4－1 解: 由热量守恒
由克劳休斯不等式：
它的设计是不合理的 4－2 解：采用电炉取暖时，
当采用电动机带动卡诺热泵时，
4-3 解：
（1）热效率为
（2） 吸热
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放热
（3）性能系数
得到 所以
4－4 解： 对于制冷机
对于热机
4－5 解：理想气体的内能是温度的单值函数，气体向真空的膨胀过程系统对外不作功，且过程绝热，系统的内能不变，故气体温度不变：
由得到
热力学能变化为
熵的变化为
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4-6 解： （1）气体熵变为
热源熵变为
总熵变为 （2）气体熵变为
热源熵变为
总熵变为
（3）气体熵变为
热源熵变为
总熵变为
4－7 解：
（1）由孤立系统熵增原理：
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所以有：
（2）总功量为：
（3）
所以
总熵变为：
4－8 解：选取两个容器中的气体为热力学系统，过程中系统绝热且无外功，所以
设终态容积分别为
联立求解所以有：
左侧气体熵变：
,
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右侧气体熵变：
总熵变为
4－9解：把闭口系统和热源取为研究的热力学系统，为孤立系，根据孤立系统熵增原理：
所以该过程是不可能的
4－10 解：（1）根据稳定流动方程，烟气放热：
（2）Q2取最小时，此过程可逆，取烟气、工质和低温热源为系统，此系统为孤立系统，
孤立系统的可逆过程熵不变
（3）
4-11 解：此过程为等容过程，所以
取空气和螺旋桨为研究的系统，此系统为孤立系统，假设空气为理想气体，并假设螺旋桨为功源，过程中熵不变，此孤立系统的熵变等于熵产，所以有：
所以做功能力的损失为：
假设环境温度为20度，所以：
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