当前课程知识点：工程热力学（上） > 第4章 热力学第二定律 > 4-6 熵方程及对熵的小结 > Video 4-6（2）熵变的简答题
讲了这么多
我们利用我们讲过的内容 来做一些练习
第一个问题 一个判断题
任何过程熵只增不减 对吗
这是不对的
一个可逆的放热过程 它的熵怎么样
可逆放热 可逆熵产就等于0
它一放热熵肯定是减小的
所以这个是不对的
我们再来看第二个问题
如果从某一初态经可逆与不可逆
两条路径到达同一终点
那么 不可逆路径的熵变必然大于可逆路径的熵变 对吗
从同一个初态经过两个路径
一个是可逆的 一个是不可逆的
到了同一个终态
这样不可逆路径的熵变
要大于可逆的 对吗 这是不对的
熵是状态参数
只要初终态相同
不管怎样的路径
它的熵变都是一样的
第三个问题 可逆循环的熵变为0
不可逆循环的熵变大于0 对吗
我们知道 熵是状态参数
它的环积分永远是等于0的
不管循环是可逆 还是不可逆
所以这个说法也是错误的
最后一个 不可逆过程的熵变永远大于可逆过程的熵变 对吗
这个当然也不对 初终态是怎样的关系 根本就没有办法来判断
所以它是一个错误的
完全有可能 不可逆过程的熵变
是小于可逆过程的 太有可能了
所以这个也是错误的
我们再来看一些简答
或者说需要一些简单推导的题
首先是相同的工质
从同一个初态出发
从相同的热源吸收相同的热量
问 可逆与不可逆末态的熵 谁的大
我们用什么来分析
用熵变与传热量之间的关系
这个公式比较容易
熵变大于等于微元热量除以温度的积分
不可逆过程 取大于号
可逆过程 取等于号
用这个来分析比较方便
其中告诉你了 热量相同 热源也相同
这样我们就可以写出来
不可逆的熵变 大于交换的热量与热源温度比的积分
而且同时等于可逆过程的熵变
我们可以得出这样的一个关系式
它又告诉你初态相同
也就是说 初始的熵是一样的
s1是相等的 这样一来
很容易我们就可以得出来
不可逆过程终态的熵 要大于可逆过程终态的熵
第二个问题 工质从同一初态
分别经可逆和不可逆膨胀过程 到达同一终态
如果两个过程热源相同
请你来判断 传热量的相对大小
这个我们还得用刚才的那个 传热量与熵变之间的关系
这个比较容易分析
告诉你初终态是一样的
说明什么 两者的熵变是 相等的
又告诉你 热源的温度是相同的
我们就可以得出来
对于可逆过程 它的熵变等于换热量除以温度的积分
对于不可逆过程的熵变 应该是大于微元的传热量除以热源温度的积分
而这两个熵变又是相等的
所以我们可以很直观地得出来
可逆过程的传热量要大于不可逆过程的传热量
我们再来看第三个问题
如果工质从同一初态出发
经历可逆绝热过程和不可逆绝热过程
问你 可否达到相同的终点 或者说终态
我们用什么来分析呢
一个是可逆绝热 一个是不可逆绝热
两者都有绝热
我们就用 熵变等于熵流加上熵产
这个表达式来分析 比较容易
因为两个都绝热 所以熵流就等于0
对于可逆绝热 熵产也等于0
所以它的熵变是等于0的
而对于不可逆绝热
它的熵产是存在的
所以它的熵变应该等于熵产
是大于0的
这个终态会是一样的吗
肯定是不一样的
我们把它直观地画在T-s图上
我们先把两个压力画出来
我们假设它是一个压缩过程
对于可逆绝热压缩
就是从1-2 垂直的一条线
从p1压到p2 对于不可逆绝热压缩
2′应该在什么地方
它的熵变是大于0的
所以2′一定在2的右上方
应该在这儿
而且这个过程是一个不可逆过程
所以我们用虚线画出来
这就是这道题的结果
它的终点是不可能一样的
我们再来分析一个问题
理想气体的绝热自由膨胀
我们前面 最初讲基本概念的时候
我们讲不可逆过程
我们说过 理想气体的绝热自由膨胀是一个典型的不可逆过程
现在我们就来证明一下
只要证明它的熵变是大于0的
它就是一个不可逆过程
我们来算一下它的熵变
它的熵变应该等于
理想气体 应该等于末态的熵 减去初态的熵
我们利用哪个参数来算比较容易
一个是温度 一个是比容
因为比容 肯定是变大的
温度 前面焦耳的实验
我们知道 理想气体绝热自由膨胀
它的内能的变化量是等于0的
所以温度的变化量也是等于0的
也就是说 在这过程中温度是不变的
剩下的就是比容
而这个比容 我们知道是增加的
所以我们可以推出来
理想气体绝热自由膨胀
它的熵变是大于0的
大于0说明什么
说明这个过程是一个不可逆过程
好 我们把这一小节的内容 做一个总结
首先是熵方程 它等于熵流加上熵产
适合于闭口系 还有稳定流动过程
也就是说稳定流动过程
出口减去入口的熵变 等于熵流加上熵产
第二个 绝热稳定流动系统
总的熵变等于熵产
也就是说 它一定是大于等于0的
绝热稳定流动系统 怎样来构成
一个稳定流动过程 加上与之传热的外界
就构成了绝热稳定流动系统
它的总的熵变是大于等于0的
这个跟孤立系熵增原理是完全类似的
最后一个 在这一节中
我们对熵的性质以及计算公式 做了一个总结
请大家回头去看PPT
在这我就不赘述了
-0-0 导引
-0-1 热能及其利用
-0-1 作业
-0-2 热能转换装置工作过程简介
-0-2 作业
-0-3 工程热力学的研究内容及方法
-0-3 作业
-0-4 工程热力学与中国能源战略及环保
-0-4 作业
-绪论 章节小测验
-1-1 热力系统
-1-1 作业
-1-2 状态和状态参数
-1-2 作业
-1-3 基本状态参数
-1-3 作业
-1-4 平衡状态
-1-4 作业
-1-5 状态方程、坐标图
-1-5 作业
-1-6 准静态过程与可逆过程
-1-6 作业
-1-7 功量
-1-7 作业
-1-8 热量与熵
-1-8 作业
-1-9 热力循环
-1-9 作业
-第1章小结及讨论习题课
-第1章 章节小测验
-2-1 热力学第一定律的本质
-2-1 作业
-2-2 热力学第一定律的推论——内能
-2-2 作业
-2-3 闭口系统能量方程
-2-3 作业
-2-4 开口系统能量方程与焓
-2-4 作业
-2-5 稳定流动能量方程与技术功
-2-5 作业
-2-6 稳定流动能量方程的应用
-2-6 作业
-第2章小结
-第2章讨论习题课
-第2章 章节小测验
-3-0 导引
-3-1 理想气体状态方程
-3-1 作业
-3-2 比热容
-3-2 作业
-3-3 理想气体的内能、焓、熵和比热容
-3-3 作业
-3-4 理想气体比热容、内能、焓和熵的计算
-3-4 作业
-3-5 研究热力过程的目的和方法
-3-5 作业
-3-6 理想气体的等熵过程
-3-6 作业
-3-7 理想气体热力过程综合分析
--Video 3-7（2）基本过程在p-v图和T-s图上的表示
-3-7 作业
-3-8 气体的压缩
-3-8 作业
-3-9 活塞式压气机压缩过程分析
-3-9 作业
-第3章小结及讨论习题课
-第3章 章节小测验
-4-0 导引
-4-1 热二律的表述与实质
-4-1 作业
-4-2 卡诺定理与卡诺循环
-4-2 作业
-4-3 克劳修斯不等式及熵的引出
-4-3 作业
-4-4 不可逆过程熵的变化
-4-4 作业
-4-5 孤立系统熵增原理
-4-5 作业
-4-6 熵方程及对熵的小结
-4-6 作业
-4-7 熵与不可逆及熵的物理意义
-4-7 作业
-第4章讨论习题课
-4-8 㶲及其计算
-4-8 作业
-第4章 章节小测验
-5-0 导引
-5-0 作业
-5-1 活塞式内燃机动力循环
-5-1 作业
-5-2 活塞式内燃机几种循环的比较
-5-2 作业
-5-3 斯特林循环
-5-3 作业
-5-4 勃雷登循环
-5-4 作业
-5-5 提高勃雷登循环热效率的其它途径
-5-5 作业
-5-6 动力循环的一般规律
-第5章 章节小测验
-期末考试
