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。凡是最终效果可以归结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。
5-5 试证明热力学第二定律的各种说法的等效性：若克劳修斯说法不成立，则开尔文说法也不成立。
答：热力学第二定律的各种说法都是等效的，可以证明它们之间的等效性。
T1 Q1 Q2 E Q2 T2 W0 Q E T1 Q1 W R Q2 T2 图4-1 图4-2
如图4–1所示，某循环发动机E自高温热源T1吸热Q1，将其中一部分转化为机械能W0，其余部分Q2=Q1–W0排向低温热源T2，如果可以违反克劳修斯说法，即热量Q2可以不花代价地自低温热源传到高温热源，如图中虚线所示那样，则总的结果为高温热源失去热能(Q1–Q2)，循环发动机产生了相应的机械能W0，而低温热源并无变化，相当于一台从单一热源吸热而作功的循环发动机。所以，违反克劳修斯说法必然违反开尔文说法，类似地，违反开尔文说法也必然违反克劳修斯说法，两种说法完全等价（图4-2）。
5-6下列说法是否有错误：（1）循环净功Wnet愈大则循环热效率愈高；
（2）不可逆循环热效率一定小于可逆循环热效率；（3）可逆循环热效率都相等，?t?1?（1） 错。
（2） 错。应当是在同样的高温热源和低温热源之间。否则没有比较基础。
（3） 错。应当是在同样的高温热源和低温热源之间。否则没有比较基础。
5-7循环热效率公式：?t?用于哪些场合？
答：不同。前者适用于一般的循环（可逆和不可逆循环），后者仅适用于在两个恒温热源之间工作的可逆循环。 （第三版5-8题）不违反。它是依赖于压力差作功的。
5-8下述说法是否正确：（1）熵增大的过程必定为吸热过程；（2）熵减小的过程必为放热过程；（3）定熵过程必为可逆绝热过程；（4）熵增大的过程必为不可逆过程；（5）使系统熵增大的过程必为不可逆过程；（6）熵产Sg>0的过程必为不可逆过程。
答：
（1） 错。不可逆绝热过程熵也会增大。
（2） 对。（不可逆放热过程，当放热引起的熵减大于不可逆引起的熵增时（亦即当放热量大于不可逆耗散所产生的热量时），它也可以表现为熵略微减少，但没有可逆放热过程熵减少那么多。——但是熵
T2。 T1T?T2q1?q2和?t?1是否完全相同？各适q1T1
确实减少了。）
（3） 错。不可逆放热过程，当放热引起的熵减等于不可逆引起的熵增时（亦即当放热量等于不可逆耗散所产生的热量时），它也可以表现为熵没有发生变化。
（4）错。可逆吸热过程熵增大。
（5）错。理由如上。可以说：“使孤立系统熵增大的过程必为不可逆过程。”
（6）对。
5-9下述说法是否有错误：（1）不可逆过程的熵变?S无法计算；（2）如果从同一初始态到同一终态有两条途径，一为可逆，另一为不可逆，则?S不可逆>?S可逆，?Sf，不可逆>?Sf，可逆，?Sg，不可逆>?Sg，可逆；（3）不可逆绝热膨胀终态熵大于初态熵S2>S1，不可逆绝热压缩终态熵小于初态熵S2 答： （1）错。熵是状态参数，只要能够确定起迄点，就可以确定熵变?S。 （2）错。应为?S不可逆=?S可逆、Sf，不可逆 （3）错。不可逆绝热压缩过程的终态熵也大于初态熵，S2>S1。 （4）错。ds?0，因为熵是状态参数。 5-10从点a开始有两个可逆过程：定容过程a–b和定压过程a–c，b、 ??T?qr?0。 ? c两点在同一条绝热线上（见图5–34），问qa–b和qa–c哪个大？并在 p b a c 0 v 图5–34 T–s图上表示过程a–b和a–c及qa–b和qa–c。 答：可逆定容过程a-b和可逆定压过程a-c的逆过程c-a以及可逆绝热线即定熵线上过程b-c构成一可逆循环，它们围成的面积代表了对外作功量，过程a-b T b 吸热，过程c-a放热，根据热力学第一定律，必然有?qa-b?>?qc-a?，才能对外输出净功。也就是，qa-b>qa-c。 图中，qa-b为absbsaa围成的面积，qa-c为acsbsaa围成的面积。 a sa c sb 10题图 s 5-11某种理想气体由同一初态经可逆绝热压缩和不可逆绝热压缩两种过程，将气体压缩到相同的终压，在p–v图上和T–s图上画出两过程，并在T–s图上示出两过程的技术功及不可逆过程的火用损失。 答：见图。 p T p2 v＝0 2' 2 2' p2 2 h0 p1 p0 p1 T1 1 1 T0 0 v s 5-11题图