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工程热力学知识点总结

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1.请首先在试卷的标封处填写您的姓名，身份证号和地址名称。

2.请仔细阅读各种题目，在规定的位置填写您的答案。

一、选择题

1.热力学第一定律的数学表达式是：

A.ΔU=QW

B.ΔQ=ΔUW

C.ΔU=QW

D.ΔW=ΔQΔU

2.理想气体在等压过程中，其内能变化与：

A.温度变化成正比

B.体积变化成正比

C.压力变化成正比

D.体积变化成反比

3.热力学第二定律的克劳修斯表述是：

A.热量不能自发地从低温物体传向高温物体

B.热量不能完全转化为功

C.热机的效率不可能达到100%

D.以上都是

4.热力学第三定律是：

A.系统温度趋于绝对零度时，其熵趋于最小值

B.可逆过程的熵变等于不可逆过程的熵变

C.系统的熵总是增加的

D.以上都是

5.热力学势函数有：

A.内能

B.焓

C.自由能

D.以上都是

答案及解题思路：

1.答案：A.ΔU=QW

解题思路：热力学第一定律，也称为能量守恒定律，其数学表达式为ΔU=QW，其中ΔU代表内能的变化，Q代表热量的传递，W代表做功。这是能量守恒在热力学系统中的具体体现。

2.答案：A.温度变化成正比

解题思路：理想气体在等压过程中，根据理想气体状态方程PV=nRT，温度T与体积V成正比。在等压过程中，内能的变化与温度变化成正比，因为理想气体的内能只依赖于温度。

3.答案：D.以上都是

解题思路：克劳修斯表述是热力学第二定律的一种表述，它表明热量不能自发地从低温物体传向高温物体，热量不能完全转化为功，热机的效率不可能达到100%，这些都是热力学第二定律的克劳修斯表述。

4.答案：A.系统温度趋于绝对零度时，其熵趋于最小值

解题思路：热力学第三定律指出，当系统温度趋近于绝对零度时，其熵趋于最小值。这意味着在绝对零度时，系统的微观状态数趋于最小，熵达到最小。

5.答案：D.以上都是

解题思路：热力学势函数包括内能（U）、焓（H）、自由能（G）等。这些势函数都是热力学中用来描述系统状态的量，它们在不同的热力学过程中具有不同的作用。

二、填空题

1.理想气体在等温过程中，其内能不变，因为理想气体的内能仅依赖于温度，在等温过程中温度不变，故内能也不变。

2.热力学第二定律的开尔文普朗克表述是不可能从单一热源吸收热量使之完全转化为有用的功而不引起其他变化。

3.热力学势函数中，吉布斯自由能表示系统在恒温恒压下对外做最大非体积功的能力。

4.热力学第三定律表明，当温度趋于绝对零度时，系统的熵趋于常数。

5.热力学第一定律的数学表达式为ΔU=QW。

答案及解题思路：

答案：

1.理想气体的内能仅依赖于温度，在等温过程中温度不变，故内能也不变。

2.不可能从单一热源吸收热量使之完全转化为有用的功而不引起其他变化。

3.吉布斯自由能。

4.绝对零度；常数。

5.ΔU=QW。

解题思路：

1.对于第一题，了解理想气体的性质，知道内能与温度直接相关，因此等温过程内能不变。

2.第二题涉及热力学第二定律，开尔文普朗克表述指出热能转化为功的局限性。

3.第三题考查吉布斯自由能的概念，它描述了系统在恒温恒压下的自由能变化，与非体积功相关。

4.第四题根据热力学第三定律，了解熵在绝对零度时的性质，即系统的熵趋于一个常数值。

5.第五题是热力学第一定律的直接表述，表示系统内能的变化等于吸收的热量减去对外做的功。

三、判断题

1.热力学第一定律表明，热量可以自发地从高温物体传向低温物体。（×）

解题思路：热力学第一定律是能量守恒定律在热力学系统中的应用，它表明能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转换成另一种形式。热量传递的方向是由高温物体到低温物体，但这需要外界做功，因此热量不能自发地从高温物体传向低温物体。

2.理想气体在等压过程中，其内能随温度升高而增加。（√）

解题思路：理想气体的内能仅取决于温度。在等压过程中，如果温度升高，根据理想气体状态方程PV=nRT，体积V会增加。但根据热力学第一定律，吸收的热量用于增加内能和对外做功。由于压强恒定，对外做功增加，而内能也必须增加以保持能量守恒。

3.热力学第二定律的开尔文普朗克表述与克