热力学第二定律复习题..

热力学第二定律

（r δ/0Q T =∑）→熵函数引出 0< (不可能发生的过程) 0= (可逆过程)

0>(自发、不可逆过程)

S ?环)

I R ηη≤ 不等式：)

0A B i

A B

S →→?≥

函数G 和Helmholtz 函数A 的目的

A U TS ≡-，G H TS ≡-

d d d d d d d d T S p V

T S V p S T p V S T V p -+---+ W ' =0，组成恒定封闭系统的 可逆和不可逆过程。但积分时

要用可逆途径的V ~p 或T ~S 间 的函数关系。 应用条件： V )S =-(?p /?S )V , (?T /?p )S =(?V /?S )p

V )T =(?p /?T )V , (?S /?p )T =-(?V /?T )p

应用：用易于测量的量表示不

能直接测量的量，常用于热力

学关系式的推导和证明

<0 (自发过程) =0 (平衡(可逆)过程)

判据△A T ，V ，W ’=0

判据△G T ，p ，W ’=0

<0 (自发过程) =0 (平衡(可逆)过程)

基本计算公式

/()/

r

S Q T dU W T

δδ

?==-

??, △S环=-Q体/T环△A=△U-△(TS) ，d A=-S d T-p d V

△G=△H-△(TS) ，d G=-S d T-V d p

不同变化过程△S、△A、△G 的计算简单pVT

变化(常压

下)

凝聚相及

实际气体

恒温：△S =-Q r/T；△A T≈0 ，△G T≈V△p≈0(仅对凝聚相)

△A=△U-△(TS),△G=△H-△(TS); △A≈△G

恒压变温

2

1

,

(/)

T

p m

T

S nC T dT

?=?nC p,m ln(T2/T1)

C p,m=常数

恒容变温

2

1

,

(/)

T

V m

T

S nC T dT

?=?nC V,m ln(T2/T1)

C V,m=常数

△A=△U-△(TS),△G=△H-△(TS); △A≈△G

理想气体

△A、△G

的计算

恒温:△A T=△G T=nRT ln(p2/p1)=- nRT ln(V2/V1)

变温：△A=△U-△(TS),△G=△H-△(TS)

计算△S△S=nC V ,m ln(T2/T1)+nR ln(V2/V1)

= nC p,m ln(T2/T1)-nR ln(p2/p1)

= nC V,m ln(p2/p1)+ nC p,m ln(V2/V1)

纯物质两

相平衡时

T~p关系g?l或s两相

平衡时T~p关系

任意两相平衡T~p关系：

m m

d/d /

p T T V H

ββ

αα

=??(Clapeyron方程)

微分式：vap m

2

d ln

d

H

p

T RT

?

=(C-C方程)

定积分式：ln(p2/p1)=-△vap H m/R(1/T2-1/T1)

不定积分式：ln p=-△vap H m/RT+C

恒压相变化

不可逆：设计始、末态相同的可逆过程计

S=△H/T；△G=0；△A

≈0（凝聚态间相变）

=-△n(g)RT (g?l或s)

化学

变化

标准摩尔生成Gibbs函数

r m,B

G

?定义

r m B m,B

B

S S

ν

?=∑，r m B f m,B

B

H H

ν

?=?

∑，

r m r m r m

G H T S

?=?-?或

r m B f m,B

G G

ν

?=?

∑

G-H方程

(?△G/?T)p=(△G-△H)/T或[?(△G/T)/?T]p=-△H/T2

(?△A/?T)V=(△A-△U)/T或[?(△A/T)/?T]V=-△U/T2

积分式：2

r m0

()//ln1/21/6

G T T H T IR a T bT cT

?=?+-?-?-?

应用：利用G-H方程的积分式，可通过已知T1时的△G(T1)或

△A(T1)求T2时的△G(T2)或△A(T2)

微分式

热力学第三定律及其物理意义

规定熵、标准摩尔熵定义

任一物质标准摩尔熵的计算

一、选择题

1． 体系经历一个正的卡诺循环后，试判断下列哪一种说法是错误的？ （a ） 体系本身没有任何变化

（b ） 再沿反方向经历一个可逆的卡诺循环，最后体系和环境都没有任何变化 （c ） 体系复原了，但环境并未复原 （d ） 体系和环境都没有任何变化

(答案) d （什么叫卡诺循环？以理想气体为工作物质，从高温(T h )热源吸收(Q h )的热量，一部分通过理想热机用来对外做功(Wr )另一部分(Qc)的热量放给低温(Tc)热源。这种循环称为卡诺循环。P 102）

2．一卡诺热机在两个不同温热源之间运转, 当工作物质为气体时, 热机效率为42%, 若改用液体工作物质, 则其效率应当

（a ） 减少 （b ） 增加 （c ） 不变 （d ） 无法判断

(答案) c (卡诺定律的推论？P 10９－110)

3． 在pV 图上，卡诺循环所包围的面积代表了

(a) 循环过程的

∑Q (b) 循环过程的自由能变化∑?G

(c) 循环过程的熵变

∑?S (d) 循环过程的焓变∑?H

(答案) a

4． 当低温热源的温度趋近于0K 时，卡诺热机的效率

（a ）趋近于1 （b ）趋于无限大

（c ）趋于0 （d ）大于其它可逆热机效率

(答案) a (卡诺热机效率h c h

c h 1R T T T T

T η=--=

，卡诺定律？P 108)(

所有工作于同温热

源和同温冷源之间的热机，其效率都不能超过可逆机，即可逆机的效率最大。I R ηη<)

5． 关于热力学第二定律下列哪种说法是错误的

（a ） 热不能自动从低温流向高温

（b ） 不可能从单一热源吸热做功而无其它变化 （c ） 第二类永动机是造不成的 （d ） 热不可能全部转化为功

(答案) d (P 107热力学第二定律的开尔文说法和克劳修斯说法)

6． 关于熵的说法正确的是

（a ） 每单位温度的改变所交换的热为熵 （b ） 可逆过程熵变为零 （c ） 不可逆过程熵将增加

（d ） 熵与系统的微观状态数有关 (答案) d (熵函数的定义P 110－111), B

B A R A

(

)Q S S S T δ-=?=

?

, R d ()Q S T

δ=

7． 熵变?S 是： (1) 不可逆过程热温商之和 (2) 可逆过程热温商之和 (3) 与过程无关的状态函数 (4) 与过程有关的状态函数 以上正确的是

（a ） 1,2 （b ） 2,3 （c ） 2 （d ） 4

(答案) b (熵函数的定义和性质P 110－111)，A B A B i

()0Q

S T →→δ?-≥∑

8．任意的可逆循环过程，体系的熵变

(a)一定为零 (b)一定大于零 (c)一定为负 (d)是温度的函数

(答案) a

9．封闭体系经过一循环过程后，则

（a ） 体系的熵增加 （b ） U = 0

（c ） Q = 0 （d ） 体系的T 、P 都不变

(答案) d （什么叫过程函数，什么叫状态函数，状态函数的性质）

10．在始末态一定的热力学过程中

（a ）过程热为定值 （b ）可逆热温商为定值 （c ）热容为定值 （d ）热力学能U 为定值

(答案) b

11．对于不做非体积功的隔离体系，熵判据为

（a ）(d S )T,U ≥0 （b ）(d S )p,U ≥0

（c ）(d S )U,p ≥0 （d ）(d S )U,V ≥0 (答案) d

(熵熵判据P 11３)

>0 不可逆过程

dS ad 或 dS iso (=dS sys +dS sur ) =0 可逆过程或平衡状态 <0 不可能发生的过程

.11. 在一定速度下发生变化的孤立体系，其总熵的变化是什么？

(a) 不变 (b) 可能增大或减小 (c) 总是增大 (d) 总是减小

(答案) c (熵增原理P 11３－11４),

A B A B i

()0Q

S

T

→→δ?-≥∑

在绝热条件下，趋向于平衡的过程使体系的熵增加。或者说在绝热条件下，不可能发生熵减少的过程。

12. 263K 的过冷水凝结成263K 的冰，则

（a ）?S < 0 （b ）?S > 0 （c ）?S = 0 （d ） 无法确定

(答案) a

12. 根据熵的统计意义可以判断下列过程中何者的熵值增大？

(a) 水蒸气冷却成水 (b) 石灰石分解生成石灰 (c) 乙烯聚合成聚乙烯 (d) 理想气体绝热可逆膨胀

(答案) b

13. 对理想气体等温可逆过程,其计算熵变的公式是： (a) ?S =-nRT ln(p 1/p 2) (b) ?S =nRT ln(V 1/V 2)

(c) ?S =nR ln(p 2/p 1) (d) ?S =nR ln(V 2/V 1)

(答案) d

22

,11ln ln

v m T V S nC nR T V ?=+ 21

.12

ln ln

p m T p S nC nR T p ?=+

14. 环境的熵变等于 (a)

Q T δ体环

(b) Q T δ-体环 (c) Q T δ体 (d) Q T δ-环

环

(答案) b

15. 室温下，10p 的理想气体节流膨胀至 5p 的过程有 (1) W > 0 (2) T 1> T 2 (3) Q = 0 (4) ?S > 0 其正确的答案应是：

(a) (3)，(4) (b) (2)，(3) (c) (1)，(3) (d) (1)，(2)

(答案) a

因为绝热，所以Q = 0

由于理想气体节流膨胀后 T 不变 又W = -p 1V 1+ p 2V 2= nRT 2- nRT 1= 0

因此d S = (d U + p d V ) /T = C V d T /T + p d V /T = nR d V /V 故()()2

1

2

11/d ln 0V V S nR

V V nR V

V ?==>? (因V 2> V 1)

16. 物质的量为n 的理想气体从T 1, p 1, V 1变化到T 2, p 2, V 2，下列哪个公式不适用 (设C V , m 为常数)？

(a) ΔS = nC p ,ln(T 1/T 2) + nR ln(p 2/p 1) (b) ΔS = nC V ln(p 2/p 1) + nC p ,m ln(V 2/V 1)

(c) ΔS = nC V ,ln(T 2/T 1) + nR ln(V 2/V 1) (d) ΔS = nC p ,ln(T 2/T 1) + nR ln(p 1/p 2)

(答案) a

17. 纯液体在正常相变点凝固，则下列量减小的是

(a)S (b)G (c)蒸汽压 (d)凝固热

22

,11ln ln

v m T V S nC nR T V ?=+ 21

.12ln ln

p m T p S nC nR T p ?=+ 22

,,11

ln ln

v m p m p V S nC nC p V ?=+

(答案) a

18. 经一循环过程回到始态，则不一定为零的是

(a) ?G (b) ?S (c) ?U (d) Q

(答案) d ( 因为U ，Ｇ、Ｓ皆是状态函数，所以为（d ）

19. 封闭体系中，若某过程的R A W ?=,应满足的条件是 （a ）等温、可逆过程 （b ）等容、可逆过程

（c ）等温等压、可逆过程 （d ）等温等容、可逆过程

(答案) a (亥姆霍兹函数的定义和性质P 129－130)

=W (reversible process )

20. 理想气体绝热向真空膨胀，则

(a) ΔS = 0，W = 0 (b) ΔH = 0，ΔU = 0 (c) ΔG = 0，ΔH = 0 (d) ΔU = 0，ΔG = 0

(答案) b

21. 氮气进行绝热可逆膨胀

（a ）?U ＝０ （b ）?S ＝０ （c ）?A ＝０ （d ）?G ＝０

(答案) b

22. 等容等熵条件下，过程自发进行时，下列关系肯定成立的是

(a) ?G ＜ 0 (b) ?A ＜ 0 (c) ?H ＜ 0 (d) ?U ＜ 0

(答案) d 在恒熵恒容时 ,0S V U

?≤

???

自发=平衡。

23. 等温等压下进行的化学反应，其方向由?r H m 和?r S m 共同决定，自发进行的反应应满足下列哪个关系式

(a) ?r S m = ?r H m /T (b) ?r S m > ?r H m /T (c) ?r S m ≥?r H m /T (d) ?r S m ≤?r H m /T

(答案) b （G H T S ?=?-?）

24. 对于孤立体系中发生的实际过程，下列各式中不正确的是 (a) W = 0 (b) Q = 0

(c) ?S > 0 (d) ?H = 0

(答案) d

因为?H =?U +? (pV )，在孤立体系中?U = 0，但? (pV ) 不一定等于零。

25. 孤立体系发生的下列过程中一定是可逆过程的是

（a ）0=?U （b ）0=?H （c ）0=?S （d ）0=?G

(答案) c

26. 氢气进行不可逆循环

（a ）?U ＞０ （b ） ?S ＝０ （c ）?S ＞０ （d ） ?S ＜０

(答案) b

27. 下列四种表述

(1) 等温等压下的可逆相变过程中，体系的熵变ΔS =ΔH 相变/T 相变 (2) 体系经历一自发过程总有 d S > 0 (3) 自发过程的方向就是混乱度增加的方向 (4) 在绝热可逆过程中，体系的熵变为零

两者都不正确者为：

(a) (1)，(2) (b) (3)，(4) (c) (2)，(3) (d) (1)，(4)

(答案) c (2) 应改成“隔离体系经历一自发过程总是 d S > 0”。

(3) 应改成“自发过程的方向就是使隔离体系混乱度增加的方向”。

28. 在绝热条件下，用大于气筒内的压力迅速推动活塞压缩气体，此过程的熵变为 (a) 大于零 (b) 等于零

(c) 小于零 (d) 不能确定

(答案) a 因绝热不可逆过程的ΔS 体 > 0

29. 关于亥姆霍兹函数A , 下面的说法中不正确的是

（a ） A 的值与物质的量成正比

（b ） 虽然A 具有能量的量纲, 但它不是能量 （c ） A 是守恒的参量

（d ） A 的绝对值不能确定

(答案) c

30. 亥姆霍兹自由能判据可以写作

（a ）,,00T p W A '=?≤ （b ）,,00T p W A '=?≥ （c ）,,00T V W A '=?≤ （d ）,,00T V W A '=?≥

(答案) c （Ｐ130）

31. 吉布斯自由能的含义应该是

(a) 是体系能对外做非体积功的能量

(b) 是在可逆条件下体系能对外做非体积功的能量

(c) 是恒温恒压可逆条件下体系能对外做非体积功的能量 (d) 按定义理解 G = H - TS 。

(答案) d (d G T,P ≤We or ΔG T,P,We=0≤0 )

32. 吉布斯自由能判据可以写作：

（a ）(),,00T p W dG =≤ （b ）(),,00T p W dG '=≤ （c ）(),,00T p W dG =≥ （d ）(),,00T p W dG '=≥

(答案) b （Ｐ131）

33. 封闭体系中，若某过程的?A = 0，应满足的条件是 （a ） 绝热可逆,且 W f = 0 的过程 （b ） 等容等压,且 W f = 0 的过程 （c ） 等温等压,且 W f = 0 的可逆过程 （d ） 等温等容,且 W f = 0 的可逆过程

(答案) d

34. ?G =0 的过程应满足的条件是

（a ） 等温等压且非体积功为零的可逆过程 （b ） 等温等压且非体积功为零的过程 （c ） 等温等容且非体积功为零的过程 （d ） 可逆绝热过程

(答案) a

35. p 、273.15K 水凝结为冰，可以判断体系的下列热力学量中何者一定为零？

（a ）?U （b ） ?H （c ）?S （d ） ?G

(答案) d (等温等压,且 W f = 0 的可逆相变化?G ＝０)

36. 理想气体的不可逆循环，?G

(a)＜0 (b)=0

(c)＞0 (d)无法确定

(答案) b(Ｇ皆是状态函数）

37. 理想气体等温过程的ΔA

(a) >ΔG (b) <ΔG (c) =ΔG (d) 不能确定

(答案) c （Ｐ134）

(理想气体恒温过程（p 1，V 1 → p 2，V 2）

∵U =f (T ), H =f (T ) ∴ΔU =0, ΔH =0

则 ΔA =-T ΔS , ΔG =-T ΔS

ΔA =ΔG （理想气体恒温过程）)

38. 下列的哪个过程可应用公式 d G = V d p 求算体系的 Gibbs 自由能变

(a) 恒温恒压下浓 H 2SO 4 吸收水分 (b) 实际气体等温可逆膨胀

(c) 电解 NaCl 水溶液生成 NaOH 、Cl 2和 H 2 (d) 287 K ，p 下烧杯中的水蒸发为气

(答案) b , (b) 可应用，(a) (c) (d) 不能应用

39. 下述过程，体系的?Ｇ何者为零？

（a ） 理想气体的等温膨胀 （b ） 孤立体系的任意过程

（c ） 在100℃,101325Pa 下1mol 水蒸发成水汽 （d ） 绝热可逆过程

(答案) c

40. 在一定温度和压力下，对于一个化学反应，能用以判断其反应方向的是 (a) r m G ? (b) K p (c) Δr G m (d) Δr H m

(答案) c （判断一定温度和压力下化学反应方向用Δr G m ，而判断一定温度和压力下化学

反应限度用K 或Ｋp ）

41. 理想气体反应CO g H g CH OH g ()()()+=223的r m ΔG $

与温度T 的关系为-1r m /J mol 2166052.92G ??=-+$(T /K)，若使在标准状态下的反应向右进行，则应控制反

应的温度

(a)必须高于409.3 K (b)必须低于409.3 K (c)必须等于409.3 K (d)必须低于409.3 ℃

(答案) b, 由r m 0G ?<$

求得

42.

用 1 mol 理想气体进行焦耳实验（自由膨胀），求得 ΔS = 19.16 J· K -1

，则体系的吉布斯自由能变化为

(a) ΔG = 19.16 J (b) ΔG < 19.16 J

(c) ΔG > 19.16 J (d) ΔG = 0

(答案) b （理想气体恒温过程2112

ln

ln V p S nR nR V p ?== 2211

ln

ln V p

A nRT nRT V p ?=-= 2211

ln

ln p V G nRT nRT p V ?==-） 43. 1mol 理想气体经过一个恒温不可逆压缩过程，则该过程

(a) △G ＞△A (b) △G=△A

(c) △G ＜△A （d ）无法比较

(答案) b

根据△G ＝△A ＋△(pV )，理想气体恒温△(pV )=0。

44. 下列四个关系式中哪一个不是麦克斯韦关系式？

(a) (b) S p p S T V T V V S p S ??????????

??== ? ? ? ?????????????

(c) (d) T V p T

S p S V V T p T ????????????==- ? ? ? ?????????????

(答案) a

（根据热力学基本方程： dU TdS PdV =- dH TdS VdP =+ dA SdT PdV =-- dG SdT VdP =-+ 结合全微分函数d f =g d x +h d y 的(

)()x y g h

y x

??=??性质，得到下列四个麦克斯韦关系式： ,S V p S T p T V V S p S ????????????

=-= ?

? ? ?????????????

,V T p T

p S V S T V T p ????????????

==- ?

? ? ?????????????）

45. 由热力学基本公式d G=-SdT+Vdp 所导出的下列式子中，错误的是

(a) G =-p S T ???

???? ，(b) T

G V p ???= ???? (c) T -p S V p T ??????= ? ??????? ，(d) G >0p T ???

?

???； 0T

G p ???< ????

(答案) d

46. 对于不做非体积功的封闭体系，下面关系式中不正确的是

(a) (?H /?S )p = T (b) (?A /?T )V = -S (c) (?H /?p )S = V (d) (?U /?V )S = p

(答案) d （正确的应该是S

U p V ???

=-

????） 47. 在一简单的(单组分,单相,各向同性)封闭体系中,恒压只做膨胀功的条件下,吉布斯自

由能值随温度升高如何变化?

(a) (?G /?T )p > 0 (b) (?G /?T )p < 0 (c) (?G /?T )p = 0 (d) 视具体体系而定

(答案) b , (?G /?T )p = - S < 0

48. 纯物质单相体系的下列各量中不可能大于零的是 （a ）p H S ???

???? （b ）p

G T ???

????

（c ）V S U ???

???? （d ） S

H p ??? ????

(答案) b, 0p

G S T ???

=-<

????

49. 1摩尔理想气体恒温压缩，当压力由p 1变到p 2时，其?G 等于

（a ） 12ln

p nRT p （b ） 21

ln p nRT p （c ） 21()V p p - （d ） 12()V p p -

(答案) b

50. 对实际气体的节流膨胀过程，有 (a) ?H = 0 (b) ?S = 0

(c) ?G = 0 (d) ?U = 0

(答案) a

51. 对于封闭体系的热力学，下列各组状态函数之间的关系中正确的是 (a) A > U (b) A < U (c) G < U (d) H < A

(答案) b

52. 理想气体绝热可逆膨胀过程

（a ） 0=?U （b ） 0=?H （c ） 0=?S （d ） 0=?G

(答案) c

5３. 单组分物系两相平衡

（a ）

2ln d p H dT RT ?= （b ）dT T V

dp H

?=? （c ） 自由度是零 （d ）化学势是零

(答案) b 克拉佩龙方程

fus m

fus m

H dp dT T V ?=

? 适用于任意两相平衡 克劳修斯-克拉佩龙方程

2

ln vap m

H d p dT RT

?=只适用于液-气平衡或固-气平衡 5４. 关于克劳修斯-克拉佩龙方程下列说法错误的是

（a ） 该方程仅适用于液-气平衡

（b ） 该方程既适用于液-气平衡又适用于固-气平衡 （c ） 该方程假定气体的体积远大于液体或固体的体积 （d ） 该方程假定与固相或液相平衡的气体为理想气体

(答案) a

55. 对于单组分物系的气液平衡体系，p 为该物质的蒸气压，若在所研究的温度范围内，ln p /Pa 与 1/T 成直线关系,则：

(a) Δvap H m = 0 (b) Δvap H m = 常数 (c) Δvap S m = 0 (d) Δvap H m = A (T )

(答案) b

56. 热力学第三定律可以表示为：

(a) 在0 K 时,任何晶体的熵等于零 (b) 在0 K 时,任何完整晶体的熵等于零 (c) 在0 ℃时,任何晶体的熵等于零 (d) 在0 ℃时,任何完整晶体的熵等于零

(答案) b （Ｐ125）

二、 计算题

1. 某一热机的低温热源温度为40℃，若高温热源温度为：(1) 100℃(10MPa 下水的沸点)；(2) 265℃(5MPa 下水的沸点)；试分别计算卡诺循环的热机效率。

解：

（1）12001100400.16116.1100273.15

R T T T η--====+ [2]

（2）0026540

0.41841.8265273.15

R η-=

==+ [2]

2. 试比较下列两个热机的最大效率：

(1) 以水蒸气为工作物，工作于130℃及40℃两热源之间； (2) 以汞蒸气为工作物．工作于380℃及50℃两热源之间。

解：

21121

40331390

22.3%403403T T T η??--==

==

??? [2] 21222

653323330

50.5%653653T T T η??--==

==

??? [2]

3. 1 mol 理想气体由25℃，1MPa 膨胀到0.1MPa ，假定过程分别为： (1)等温可逆膨胀； (2)向真空膨胀。计算各过程的熵变。

解：

(1)等温可逆膨胀；?S =nR ln(V 2/V 1)= 19.14 J K -1

[3] (2)初、终态相同?S = 19.14 J K -1 [2]

4. 2 mol 某单原子理想气体,其始态为p ?,273K ，经过一绝热压缩过程至终态4p

?,546 K 。试求体系的熵变。

解：对于理想气体的任何过程,可由下式计算其?S ： ?S = nC p ,m ln(T 2/T 1) - nR ln(p 2/p 1) = n {2.5R ln(T 2/T 1) - R ln(p 2/p 1)}

= nR {2.5ln(T 2/T 1) - ln(p 2/p 1)}

= (2 mol)(8.314 J·K -1·mol -1){2.5 ln(546 K/273 K)-ln(4 p ?/ p

?)}

= 5.76 J·K -1

5. 2.0 mol 理想气体由5.00MPa 、50℃加热至10.00MPa 、100℃，试计算该过程的?S 。已

知,29.10p m C = J ·mol -1·K -1

。

解：属于pTV 都改变的过程。

21,,12

ln

ln p m T p S nC nR T p ?=+ 3735

2.029.10ln 2.08.314ln 32310

=??+??

13.15J K -=-?

6. 5mol 单原子理想气体从始态300K ，50kPa ，先绝热可逆压缩至100kPa ，再恒压冷却使体积缩小至85dm 3，求整个过程的,,,,Q W U H S ???。 解：

① 先求出T 2 ，进而求出W 1

② 求出V 2，T 3，进而W 2＝？和W ＝W 1＋W 2 ③

Q =－19.892kJ ；W =13.935kJ ；?U =－5.958kJ ；?H =－9.930kJ ；?S =－68.66J·K -1

7．N 2从20.0dm 3

、2.00MPa 、474K 恒外压1.00MPa 绝热膨胀到平衡，试计算过程的?S 。已知N 2可看成理想气体。

解：0,Q U W =?=，即()(),2121v m e nC T T p V V -=--

将63

2.010201010.15mol 8.314474n -???=

=? ,72

p m C R =

-62

226

10.158.31484.39101.010

T V T ?==??代入上式 得：()()663

22510.15474 1.01084.391020102

R T T --??-=-???-?

解得 2406.3K T = [2] 该过程属于pTV 都改变的过程，所以

21,,12

ln

ln p m T p

S nC nR T p ?=+ [2] 421.3 2.0

=10.15 3.5ln

10.158.314ln

474 1.0

R ??+?? -1=23.68J.K [1]

8．求算反应

H 2(g)O 2(g)

H 2O(g)12

+

在标准压力及25o

C 条件下的r m S ?。已知，在298k 时

()-1-12H ,130.59J.K .mol r m S g ?= ()-1-12O ,205.1J.K .mol r m S g ?=

()-1-12H O,188.72J.K .mol r m S g ?=

解：()()()m m 2m 2m 21

H O,g H ,g O ,g 2

r r r r S S S S ?=?-?-

? ()-1

-1

=188.72130.59102.6J K mol --?? -1-1=44.47J K mol -??

9．已知10 mol 某理想气体的吉布斯函数G 与亥姆霍兹函数的差值等于26.444 kJ ，试计算该理想气体的温度T 。

解：因为G -A =pV =nRT =26.444 kJ

所以 T =(26.444 kJ)/[(10 mol -1)?(8.314?10-3 kJ·K -1·mol -1

)] =318 K

.10. 1.00mol 的水在100℃、101325Pa 下蒸发为水蒸气，求?S 、?A 、?G 。已知水的蒸发焓为2258J/g 。水蒸气看作理想气体，液体水的体积可以忽略。

解：?G =0 [2] ?H =Q =18×2258=40644(J)

?S =?H/T =40644/373=109( J ·K -1

) [2] ?A=?U-T ?S=W=-pV=-nRT =-373R=-3101(J) [2]

11. 1.00 mol 理想气体，在298K 时，经

（1）等温可逆膨胀，体积从24.4dm 3变为244dm 3

；

（2）克服恒定的外压10.1kPa 从24.4dm 3等温膨胀到244dm 3

，求两过程的?S 、?G 、?A;

（3）判断上述两过程的方向和限度以什么函数为判据较方便，试加以说明。

12. 将1molN 2从p 等温(298.15K)可逆压缩到6p ?，求此过程的Q ,W ,?U , ?H ,ΔA, ?G , ?S 和?i S 。

解：理想气体等温可逆过程?U =?H =0, W = -Q = nRT ln(p 2/p 1) = 4.44kJ [4] ?S =-nR ln(p 2/p 1)= -14.9 JK -1 ,

?i S =?S - Q /T =0 , ?A =?G = -T ?S =4.44kJ [4]

13.

70℃时四氯化碳的蒸气压为82.81kPa ，80℃时为112.43kPa 。试计算四氯化碳的摩尔蒸发焓及正常沸点。设四氯化碳的摩尔蒸发焓不随温度而变化。

3-1-130.8110J.mol 30.81kJ mol =?=?

22349.69K,76.54T t ==℃

14. 2 mol 、27℃、20dm 3 理想气体，在等温条件下膨胀到50dm 3 ，假定过程为：(1)可逆膨胀；(2)自由膨胀；(3)对抗恒外压p 膨胀。计算以上各过程的,,,,Q W U H S ???。。

解：理想气体等温膨胀, ?U =?H =0及?S = nR ln(V 2/V 1)= 15.2 J K -1

。 [4]

(1) 可逆膨胀W = - nRT ln(V 2/V 1)= -4.57 kJ 、Q = - W =4.57 kJ [3] (2) 自由膨胀 W =0, Q = - W =0 [1] (3) 恒外压膨胀 W =-p ?V = -3.0 kJ, Q = - W =3.0 kJ [2]

15. 4 mol 双原子理想气体从300K ，p 下等压加热到600K ，求此过程的?U ，?H ，?S ，?A ，

?G 。已知此理想气体的()-1-1300K 150.0J K mol m S =??$，-1-1,30.00J K mol p m C =?? 。

解：

,26.0kJ V m U nC T ?=?= [2] ,36.0kJ p m H nC T ?=?= [2]

()1,21ln 83.2J K p m S nC T T -?==? [2] ()()-1-1600K 300K 0.25170.8J K mol m m S S S =+?=?? ()203.9kJ A U TS ?=?-?=- [2] ()193.9kJ G H TS ?=?-?=- [2]

16. 5mol 单原子分子理想气体始态的温度为373.6 K ，压力为2.750 MPa ，经绝热不可逆

过程到达终态。已知S m （373.6 K ）=167.4 J·K -1·mol -1,该过程的?S m =20.92 J·K -1·mol -1

。W =6.275 kJ 。试计算终态的p 2,V 2,T 2,及过程的?U , ?H , ?G , ?A 。

解：

首先求出T 2

由于Q =0 , 则?U =nC V ,m (T 2-T 1)= W = -6.275 kJ

故 T 2=(W /nC V ,m )+T 1=273 K [2] 再求出p 2

又因?S =n [R ln(p 1/p 2)+C p ,m ln(T 2/T 1)]

所以p 2=p 1/exp{[?S -nC p ,m ln(T 2/T 1)]/nR }=101.6 kPa [2]

V 2=nRT 2/p 2=111.70 dm 3

[1] ?U = W = -6.275 kJ

?H =nC p ,m (T 2-T 1)= -10.45 kJ [1]

S m,2=S m,1+?S m =188.3 J·K -1·mol -1

?G =?H -(T 2S 2-T 1S 1)=45.22 kJ [2] ?A =?U -(T 2S 2-T 1S 1)=49.40 kJ [2]

17. 固态氨的饱和蒸气压与温度的关系可表示为

ln ｛p ｝＝23.03－3754/T 液体氨为

ln ｛p ｝＝19.49－3063/T 。其中p 的单位为Pa 。 试求

① 三相点的温度、压力；

② 三相点的蒸发热、升华热、熔化热。

解： ① 三相点处三相平衡共存，故上述两关系式同时成立。

ln p ＝23.03－3754/T ln p ＝19.49－3063/T

联立两式解之得：p ＝5948Pa T ＝195.2K [4]

② 将固态氨的饱和蒸气压与温度的关系式 ln p ＝23.03－3754/T ，与克—克方程方

程的不定积分式vap ln /m p H RT C =-?+ 相比较得升华热 ?sub H m ＝3754×8.314＝31.21kJ mol -1

[3]

同理可得蒸发热：?vap H m ＝3063×8.314＝25.47 kJ mol -1

[3] 由焓的状态函数性质有：?sub H m ＝?fus H m ＋?vap H m

于是：熔化热?fus H m ＝?sub H m －?vap H m ＝5.74 kJ mol -1

[3]

热力学第二定律习题详解(汇编)

习题十一 一、选择题 1．你认为以下哪个循环过程是不可能实现的 [ ] （A ）由绝热线、等温线、等压线组成的循环； （B ）由绝热线、等温线、等容线组成的循环； （C ）由等容线、等压线、绝热线组成的循环； （D ）由两条绝热线和一条等温线组成的循环。 答案：D 解：由热力学第二定律可知，单一热源的热机是不可能实现的，故本题答案为D 。 2．甲说：由热力学第一定律可证明，任何热机的效率不能等于1。乙说：热力学第二定律可以表述为效率等于100%的热机不可能制成。丙说：由热力学第一定律可以证明任何可逆热机的效率都等于2 1 1T T -。丁说：由热力学第一定律可以证明理想气体可逆卡诺热机的效率等于2 1 1T T - 。对于以上叙述，有以下几种评述，那种评述是对的 [ ] （A ）甲、乙、丙、丁全对； （B ）甲、乙、丙、丁全错； （C ）甲、乙、丁对，丙错； （D ）乙、丁对，甲、丙错。 答案：D 解：效率等于100%的热机并不违反热力学第一定律，由此可以判断A 、C 选择错误。乙的说法是对的，这样就否定了B 。丁的说法也是对的，由效率定义式2 1 1Q Q η=-，由于在可逆卡诺循环中有2211Q T Q T =，所以理想气体可逆卡诺热机的效率等于21 1T T -。故本题答案为D 。 3．一定量理想气体向真空做绝热自由膨胀，体积由1V 增至2V ，此过程中气体的 [ ] （A ）内能不变，熵增加； （B ）内能不变，熵减少； （C ）内能不变，熵不变； （D ）内能增加，熵增加。 答案：A 解：绝热自由膨胀过程，做功为零，根据热力学第一定律2 1V V Q U pdV =?+?，系统内能 不变；但这是不可逆过程，所以熵增加，答案A 正确。 4．在功与热的转变过程中，下面的那些叙述是正确的？[ ] （A ）能制成一种循环动作的热机，只从一个热源吸取热量，使之完全变为有用功；

热力学第二定律练习题及答案

热力学第二定律练习题 一、是非题，下列各题的叙述是否正确，对的画√错的画× 1、热力学第二定律的克劳修斯说法是：热从低温物体传给高温物体是不可能的 ( ) 2、组成可变的均相系统的热力学基本方程 d G =－S d T ＋V d p ＋d n B ，既适用于封闭系统也适用于敞 开系统。 （ ） 3、热力学第三定律的普朗克说法是：纯物质完美晶体在0 K 时的熵值为零。 ( ) 4、隔离系统的熵是守恒的。（ ） 5、一定量理想气体的熵只是温度的函数。（ ） 6、一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。（ ） 7、定温定压且无非体积功条件下，一切吸热且熵减少的反应，均不能自发发生。 ( ) 8、系统由状态1经定温、定压过程变化到状态2，非体积功W ’<0，且有W ’>G 和G <0，则此状态变化一定能发生。（ ） 9、绝热不可逆膨胀过程中S >0，则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中S <0。（ ） 10、克-克方程适用于纯物质的任何两相平衡。 （ ） 11、如果一个化学反应的r H 不随温度变化，则其r S 也不随温度变化， （ ） 12、在多相系统中于一定的T ，p 下物质有从化学势较高的相自发向化学势较低的相转移的趋势。 （ ） 13、在10℃， kPa 下过冷的H 2O ( l )凝结为冰是一个不可逆过程，故此过程的熵变大于零。 （ ） 14、理想气体的熵变公式 只适用于可逆过程。 （ ） 15、系统经绝热不可逆循环过程中S = 0，。 （ ） 二、选择题 1 、对于只做膨胀功的封闭系统的(A /T )V 值是：（ ） （1）大于零 （2） 小于零 （3）等于零 （4）不确定 2、 从热力学四个基本过程可导出V U S ??? ????=（ ） (1) (2) (3) (4) T p S p A H U G V S V T ???????????? ? ? ? ????????????? 3、1mol 理想气体（1）经定温自由膨胀使体积增加1倍；（2）经定温可逆膨胀使体积增加1倍；（3）经绝热自由膨胀使体积增加1倍；（4）经绝热可逆膨胀使体积增加1倍。在下列结论中何者正确（ ）

热力学第二定律

第三章热力学第二定律 一、选择题 1、如图，可表示理想气体卡诺循环的示意图是：（） (A) 图⑴ (B)图⑵ (C)图⑶ (D)图⑷ 2、工作在393K和293K的两个大热源间的卡诺热机，其效率约为（） (A) 83％ (B) 25％ (C) 100％ (D) 20％ 3、不可逆循环过程中，体系的熵变值（）(A) 大于零 (B) 小于零 (C)等于零 (D)不能确 4、将 1 mol 甲苯在 kPa，110 ℃（正常沸点）下与110 ℃的热源接触，使它向真空容器中汽化，完全变成 kPa 下 的蒸气。该过程的：（） (A) Δvap S m= 0 (B) Δvap G m= 0 (C) Δvap H m= 0 (D) Δvap U m= 0 5、1mol理想气体从300K，1×106Pa绝热向真空膨胀至1×105Pa，则该过程（） (A)ΔS>0、ΔG>ΔA (B)ΔS<0、ΔG<ΔA (C)ΔS＝0、ΔG＝ΔA (D)ΔA<0、ΔG＝ΔA 6、对理想气体自由膨胀的绝热过程，下列关系中正确的是( )(A)ΔT>0、ΔU>0、ΔS>0 (B)ΔT<0、ΔU<0、ΔS<0 (C)ΔT=0、ΔU=0、ΔS=0 (D)ΔT=0、ΔU=0、ΔS>0 7、理想气体在等温可逆膨胀过程中( )(A)内能增加 (B)熵不变 (C)熵增加 (D)内能减少8、根据熵的统计意义可 以判断下列过程中何者的熵值增大？（）(A) 水蒸气冷却成水 (B) 石灰石分解生成石灰 (C) 乙烯 聚合成聚乙烯 (D) 理想气体绝热可逆膨胀 9、热力学第三定律可以表示为：（） (A) 在0 K时,任何晶体的熵等于零 (B) 在0 K时,任何完整晶体的熵等于零 (C) 在0 ℃时,任何晶体的熵等于零 (D) 在0 ℃时,任何完整晶体的熵等于零 10、下列说法中错误的是( ) (A)孤立体系中发生的任意过程总是向熵增加的方向进行 (B)体系在可逆过程中的热温商的加和值是体系的熵变 (C)不可逆过程的热温商之和小于熵变 (D)体系发生某一变化时的熵变等于该过程的热温商 11、两个体积相同，温度相等的球形容器中，装有同一种气体，当连接两容器的活塞打开时，熵变为( )(A)ΔS＝0 (B)ΔS>0 (C)ΔS<0 (D)无法判断 12、下列过程中系统的熵减少的是( ) (A)在900O C时CaCO3(s)→CaO(S)+CO2(g) (B)在0O C、常压下水结成冰 (C)理想气体的恒温膨胀 (D)水在其正常沸点气化 13、水蒸汽在373K，下冷凝成水，则该过程( ) (A)ΔS＝0 (B)ΔA＝0 (C)ΔH＝0 (D)ΔG＝0 14、1mol单原子理想气体在TK时经一等温可逆膨胀过程，则对于体系( ) (A)ΔS＝0、ΔH＝0 (B)ΔS>0、ΔH＝0 (C)ΔS<0、ΔH>0 (D)ΔS>0、ΔH>0 15、300K时5mol的理想气体由10dm3等温可逆膨胀到100dm3，则此过程的( ) (A)ΔS<0；ΔU＝0 (B)ΔS<0；ΔU<0 (C)ΔS>0；ΔU>0 (D)ΔS>0；ΔU＝0 16、某过冷液体凝结成同温度的固体，则该过程中( ) (A)ΔS(环)<0 (B)ΔS(系)> 0 (C)［ΔS(系)+ΔS(环)］<0 (D)［ΔS(系)+ΔS(环)］>0 17、100℃，×105Pa下的1molH2O(l)与100℃的大热源相接触，使其向真空器皿中蒸发成100℃，×105Pa的H2O(g)， 判断该过程的方向可用( ) (A)ΔG (B)ΔS(系) (C)ΔS(总) (D)ΔA 18、下列四个关系式中,哪一个不是麦克斯韦关系式? (A) (T/V)s=(T/V)p (B)(T/V)s=(T/V)p (C) (T/V)T=(T/V)v (D) (T/V)T= -(T/V)p 19、25℃时，1 mol 理想气体等温膨胀，压力从 10 个标准压力变到1个标准压力，体系吉布斯自由能变化多少？（） (A) kJ (B) kJ (C) kJ (D) KJ 20、从热力学基本关系式可导出 (U/S)v等于：（）(A) (H/S)p (B) (F/V)T (C) (U/V)s (D) (G/T)p 21、1mol某液体在其正常沸点完全汽化，则该过程( ) (A)ΔS＝0 (B)ΔH＝0 (C)ΔA＝0 (D)ΔG＝0 22、对于不做非体积功的封闭体系，下面关系式中不正确的是：（） (A) (H/S)p = T (B) (F/T)v = -S (C) (H/p)s = V (D) (U/V)s = p

热力学第二定律习题解答

第八章热力学第二定律 一选择题 1. 下列说法中，哪些是正确的( ) （1）可逆过程一定是平衡过程； （2）平衡过程一定是可逆的； （3）不可逆过程一定是非平衡过程；（4）非平衡过程一定是不可逆的。 A. (1)、(4) B. (2)、(3) C. (1)、(3) D. (1)、(2)、(3)、(4) 解：答案选A。 2. 关于可逆过程和不可逆过程的判断，正确的是( ) (1) 可逆热力学过程一定是准静态过程； (2) 准静态过程一定是可逆过程； (3) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程；

(4) 凡是有摩擦的过程一定是不可逆的。 A. (1)、(2) 、(3) B. (1)、(2)、(4) C. (1)、(4) D. (2)、(4) 解：答案选C。 3. 根据热力学第二定律，下列哪种说法是正确的( ) A．功可以全部转换为热，但热不能全部 转换为功； B．热可以从高温物体传到低温物体，但 不能从低温物体传到高温物体； C．气体能够自由膨胀，但不能自动收缩；D．有规则运动的能量能够变成无规则运 动的能量，但无规则运动的能量不能 变成有规则运动的能量。 解：答案选C。 4 一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体，若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，达到平衡后：

( ) A. 温度不变，熵增加； B. 温度升高，熵增加； C. 温度降低，熵增加； D. 温度不变，熵不变。 解：绝热自由膨胀过程气体不做功，也无热量交换，故内能不变，所以温度不变。因过程是不可逆的，所以熵增加。 故答案选A 。 5. 设有以下一些过程，在这些过程中使系统的熵增加的过程是( ) (1) 两种不同气体在等温下互相混合； (2) 理想气体在等体下降温； (3) 液体在等温下汽化； (4) 理想气体在等温下压缩； (5) 理想气体绝热自由膨胀。 A. (1)、(2)、(3) B. (2)、(3)、(4) C. (3)、(4)、(5) D. (1)、(3)、(5) 解：答案选D。

高中物理-热力学第二定律练习题

高中物理-热力学第二定律练习题 1．热力学定律表明自然界中与热现象有关的宏观过程( ) A．有的只遵守热力学第一定律 B．有的只遵守热力学第二定律 C．有的既不遵守热力学第一定律,也不遵守热力学第二定律 D．所有的都遵守热力学第一、第二定律 2．如图为电冰箱的工作原理示意图。压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环。在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量,经过冷凝器时制冷剂液化,放出热量到箱体外,下列说法中正确的是( ) A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外 B．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,是因为其消耗了电能 C．电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律 D．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律 3．(·大连高二检测)下列说法正确的是( ) A．机械能和内能的转化具有方向性 B．电能不可能全部转化为内能 C．第二类永动机虽然不违反能量守恒定律,但它是制造不出来的D．在火力发电机中燃气的内能不可能全部转化成电能 4．下列宏观过程能用热力学第二定律解释的是( ) A．大米和小米混合后小米能自发地填充到大米空隙中而经过一

段时间大米、小米不会自动分开 B．将一滴红墨水滴入一杯清水中,会均匀扩散到整杯水中,经过一段时间,墨水和清水不会自动分开 C．冬季的夜晚,放在室外的物体随气温的降低,不会由内能自发地转化为机械能而动起来 D．随着节能减排措施的不断完善,最终也不会使汽车热机的效率达到100% 5．(·课标全国理综)关于热力学定律,下列说法正确的是( ) A．为了增加物体的内能,必须对物体做功或向它传递热量 B．对某物体做功,必定会使该物体的内能增加 C．可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功 D．不可能使热量从低温物体传向高温物体 E．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程 6. 用两种不同的金属丝组成一个回路,接触点1插在热水中,接触点2插在冷水中,如图所示,电流计指针会发生偏转,这就是温差发电现象。关于这一现象的正确说法是( ) A．这一实验过程不违反热力学第二定律 B．在实验过程中,热水一定降温,冷水一定升温 C．在实验过程中,热水的内能全部转化成电能,电能则部分转化成冷水的内能 D．在实验过程中,热水的内能只有部分转化成电能,电能则全部转化成冷水的内能

热力学第二定律复习题及解答

第三章 热力学第二定律 一、思考题 1. 自发过程一定是不可逆的，所以不可逆过程一定是自发的。这说法对吗 答： 前半句是对的，后半句却错了。因为不可逆过程不一定是自发的，如不可逆压缩过程。 2. 空调、冰箱不是可以把热从低温热源吸出、放给高温热源吗，这是否与第二定律矛盾呢 答： 不矛盾。Claususe 说的是“不可能把热从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化”。而冷冻机系列，环境作了电功，却得到了热。热变为功是个不可逆过程，所以环境发生了变化。 3. 能否说系统达平衡时熵值最大，Gibbs 自由能最小 答：不能一概而论，这样说要有前提，即：绝热系统或隔离系统达平衡时，熵值最大。等温、等压、不作非膨胀功，系统达平衡时，Gibbs 自由能最小。 4. 某系统从始态出发，经一个绝热不可逆过程到达终态。为了计算熵值，能否设计一个绝热可逆过程来计算 答：不可能。若从同一始态出发，绝热可逆和绝热不可逆两个过程的终态绝不会相同。反之，若有相同的终态，两个过程绝不会有相同的始态，所以只有设计除绝热以外的其他可逆过程，才能有相同的始、终态。 5. 对处于绝热瓶中的气体进行不可逆压缩，过程的熵变一定大于零，这种说法对吗 答： 说法正确。根据Claususe 不等式T Q S d d ≥ ，绝热钢瓶发生不可逆压缩过程，则0d >S 。 6. 相变过程的熵变可以用公式H S T ??= 来计算，这种说法对吗 答：说法不正确，只有在等温等压的可逆相变且非体积功等于零的条件，相变过程的熵变可以用公式 T H S ?= ?来计算。 7. 是否,m p C 恒大于 ,m V C 答：对气体和绝大部分物质是如此。但有例外，4摄氏度时的水，它的,m p C 等于,m V C 。 8. 将压力为 kPa ，温度为 K 的过冷液体苯，凝固成同温、同压的固体苯。已知苯的凝固点温度为 K ，如何设计可逆过程 答：可以将苯等压可逆变温到苯的凝固点 K ：

热力学第二定律的建立及意义

1引言 热力学第二定律是在研究如何提高热机效率的推动下, 逐步被人们发现的。19蒸汽机的发明,使提高热机效率的问题成为当时生产领域中的重要课题之一. 19 世纪20 年代, 法国工程师卡诺从理论上研究了热机的效率问题. 卡诺的理论已经深含了热力学第二定律的基本思想，但由于受到热质说的束缚，使他当时未能完全探究到问题的底蕴。这时，有人设计这样一种机械——它可以从一个热源无限地取热从而做功，这被称为第二类永动机。1850 年，克劳修斯在卡诺的基础上统一了能量守恒和转化定律与卡诺原理，指出：一个自动运作的机器，不可能把热从低温物体移到高温物体而不发生任何变化，这就是热力学第二定律。不久，1851年开尔文又提出：不可能从单一热源取热，使之完全变为有用功而不产生其他影响；或不可能用无生命的机器把物质的任何部分冷至比周围最低温度还低，从而获得机械功。这就是热力学第二定律的“开尔文表述”。在提出第二定律的同时，克劳修斯还提出了熵的概念，并将热力学第二定律表述为：在孤立系统中，实际发生的过程总是使整个系统的熵增加。奥斯特瓦尔德则表述为：第二类永动机不可能制造成功。热力学第二定律的各种表述以不同的角度共同阐述了热力学第二定律的概念，完整的表达出热力学第二定律的建立条件并且引出了热力学第二定律在其他方面的于应用及意义。 2热力学第二定律的建立及意义 2.1热力学第二定律的建立 热力学第二定律是在研究如何提高热机效率的推动下, 逐步被人们发现的。但是它的科学价值并不仅仅限于解决热机效率问题。热力学第二定律对涉及热现象的过程, 特别是过程进行的方向问题具有深刻的指导意义它在本质上是一条统计规律。与热力学第一定律一起, 构成了热力学的主要理论基础。 18世纪法国人巴本发明了第一部蒸汽机,后来瓦特改进的蒸汽机在19 世纪得到广泛地应用, 因此提高热机效率的问题成为当时生产领域中的重要课题之一. 19 世纪20 年代, 法国工程师卡诺(S.Carnot, 1796～ 1832) 从理论上研究了热机的效率问题。

热力学第二定律习题

热力学第二定律习题 选择题 ．ΔG=0 的过程应满足的条件是 (A) 等温等压且非体积功为零的可逆过程(B) 等温等压且非体积功为零的过程(C) 等温等容且非体积功为零的过程(D) 可逆绝热过程答案：A ．在一定温度下，发生变化的孤立体系，其总熵 （A）不变(B)可能增大或减小(C)总是减小(D)总是增大 答案：D。因孤立系发生的变化必为自发过程，根据熵增原理其熵必增加。 ．对任一过程，与反应途径无关的是 (A) 体系的内能变化(B) 体系对外作的功(C) 体系得到的功(D) 体系吸收的热 答案：A。只有内能为状态函数与途径无关，仅取决于始态和终态。 ．氮气进行绝热可逆膨胀 ΔＵ＝０(B) ΔＳ＝０(C) ΔA＝０(D) ΔＧ＝０ 答案：B。绝热系统的可逆过程熵变为零。

．关于吉布斯函数G, 下面的说法中不正确的是 (A)ΔG≤W'在做非体积功的各种热力学过程中都成立 (B)在等温等压且不做非体积功的条件下, 对于各种可能的变动, 系统在平衡态的吉氏函数最小 (C)在等温等压且不做非体积功时, 吉氏函数增加的过程不可能发生 (D)在等温等压下,一个系统的吉氏函数减少值大于非体积功的过程不可能发生。 答案：A。因只有在恒温恒压过程中ΔG≤W'才成立。 ．关于热力学第二定律下列哪种说法是错误的 (A)热不能自动从低温流向高温 (B)不可能从单一热源吸热做功而无其它变化 (C)第二类永动机是造不成的 (D热不可能全部转化为功 答案：D。正确的说法应该是，热不可能全部转化为功而不引起其它变化 ．关于克劳修斯-克拉佩龙方程下列说法错误的是 (A) 该方程仅适用于液-气平衡 (B) 该方程既适用于液-气平衡又适用于固-气平衡 (C) 该方程假定气体的体积远大于液体或固体的体积 (D) 该方程假定与固相或液相平衡的气体为理想气体

高中物理第4章能量守恒与热力学定律3宏观过程的方向性4热力学第二定律5初识熵学业分层测评教科版3

宏观过程的方向性 热力学第二定律 初识熵 (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．下列关于熵的有关说法正确的是( ) A．熵是系统内分子运动无序性的量度 B．在自然过程中熵总是增加的 C．热力学第二定律也叫做熵减小原理 D．熵值越大表示系统越无序 E．熵值越小表示系统越无序 【解析】根据熵的定义知A正确；从熵的意义上说，系统自发变化时总是向着熵增加的方向发展，B正确；热力学第二定律也叫熵增加原理，C错；熵越大，系统越混乱，无序程度越大，D正确，E错误． 【答案】ABD 2．下列说法正确的是( ) A．热量能自发地从高温物体传给低温物体 B．热量不能从低温物体传到高温物体 C．热传导是有方向性的 D．气体向真空中膨胀的过程是有方向性的 E．气体向真空中膨胀的过程是可逆的 【解析】如果是自发的过程，热量只能从高温物体传到低温物体，但这并不是说热量不能从低温物体传到高温物体，只是不能自发地进行，在外界条件的帮助下，热量也能从低温物体传到高温物体，选项A、C对，B错；气体向真空中膨胀的过程是不可逆的，具有方向性，选项D对，E错． 【答案】ACD 3．以下说法正确的是( ) 【导学号：74320064】A．热传导过程是有方向性的，因此两个温度不同的物体接触时，热量一定是从高温物体传给低温物体的 B．热传导过程是不可逆的 C．两个不同的物体接触时热量会自发地从内能多的物体传向内能少的物体 D．电冰箱制冷是因为电冰箱自发地将内部热量传给外界

E．热量从低温物体传给高温物体必须借助外界的帮助 【解析】热量可以自发地由高温物体传递给低温物体，热量从低温物体传递给高温物体要引起其他变化，A、B、E选项正确． 【答案】ABE 4．(2016·西安高二检测)下列说法中不正确的是( ) A．电动机是把电能全部转化为机械能的装置 B．热机是将内能全部转化为机械能的装置 C．随着技术不断发展，可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能 D．虽然不同形式的能量可以相互转化，但不可能将已转化成内能的能量全部收集起来加以完全利用 E．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递 【解析】由于电阻的存在，电流通过电动机时一定发热，电能不能全部转化为机械能，A错误；根据热力学第二定律知，热机不可能将内能全部转化为机械能，B错误；C项说法违背热力学第二定律，因此错误；由于能量耗散，能源的可利用率降低，D正确；在电流做功的情况下，热量可以从低温物体向高温物体传递，故E正确． 【答案】ABC 5．下列说法中正确的是( ) A．一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性 B．一切不违背能量守恒定律的物理过程都是可能实现的 C．由热力学第二定律可以判断物理过程能否自发进行 D．一切物理过程都不可能自发地进行 E．功转变为热的实际宏观过程是不可逆的 【解析】热力学第二定律是反映宏观自然过程的方向性的定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，但可以自发地从高温物体传到低温物体；并不是所有符合能量守恒定律的宏观过程都能实现，故A、C正确，B、D错误，一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的，则E正确． 【答案】ACE 6．下列宏观过程能用热力学第二定律解释的是( ) 【导学号：74320065】A．大米和小米混合后小米能自发地填充到大米空隙中而经过一段时间大米、小米不会自动分开 B．将一滴红墨水滴入一杯清水中，会均匀扩散到整杯水中，经过一段时间，墨水和清水不会自动分开 C．冬季的夜晚，放在室外的物体随气温的降低，不会由内能自发地转化为机械能而动

11 热力学第二定律习题详解电子教案

11热力学第二定律 习题详解

仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢2 习题十一 一、选择题 1．你认为以下哪个循环过程是不可能实现的 [ ] （A ）由绝热线、等温线、等压线组成的循环； （B ）由绝热线、等温线、等容线组成的循环； （C ）由等容线、等压线、绝热线组成的循环； （D ）由两条绝热线和一条等温线组成的循环。 答案：D 解：由热力学第二定律可知，单一热源的热机是不可能实现的，故本题答案为D 。 2．甲说：由热力学第一定律可证明，任何热机的效率不能等于1。乙说：热力学第二定律可以表述为效率等于100%的热机不可能制成。丙说：由热力学第一定律可以证明任何可逆热机的效率都等于211T T - 。丁说：由热力学第一定律可以证明理想气体可逆卡诺热机的效率等于211T T - 。对于以上叙述，有以下几种评述，那种评述是对的 [ ] （A ）甲、乙、丙、丁全对； （B ）甲、乙、丙、丁全错； （C ）甲、乙、丁对，丙错； （D ）乙、丁对，甲、丙错。 答案：D 解：效率等于100%的热机并不违反热力学第一定律，由此可以判断A 、C 选择错误。乙的说法是对的，这样就否定了B 。丁的说法也是对的，由效率定义式211Q Q η=-，由于在可逆卡诺循环中有2211 Q T Q T =，所以理想气体可逆卡诺热机的效率等于211T T - 。故本题答案为D 。 3．一定量理想气体向真空做绝热自由膨胀，体积由1V 增至2V ，此过程中气体的 [ ]

仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢3 （A ）内能不变，熵增加； （B ）内能不变，熵减少； （C ）内能不变，熵不变； （D ）内能增加，熵增加。 答案：A 解：绝热自由膨胀过程，做功为零，根据热力学第一定律2 1V V Q U pdV =?+?，系统内能不变；但这是不可逆过程，所以熵增加，答案A 正确。 4．在功与热的转变过程中，下面的那些叙述是正确的？[ ] （A ）能制成一种循环动作的热机，只从一个热源吸取热量，使之完全变为有用功； （B ）其他循环的热机效率不可能达到可逆卡诺机的效率，可逆卡诺机的效率最高； （C ）热量不可能从低温物体传到高温物体； （D ）绝热过程对外做正功，则系统的内能必减少。 答案：D 解：（A ）违反了开尔文表述；（B ）卡诺定理指的是“工作在相同高温热源和相同低温热源之间的一切不可逆热机，其效率都小于可逆卡诺热机的效率”，不是说可逆卡诺热机的效率高于其它一切工作情况下的热机的效率； （C ）热量不可能自动地从低温物体传到高温物体，而不是说热量不可能从低温物体传到高温物体。故答案D 正确。 5．下面的那些叙述是正确的？[ ] （A ）发生热传导的两个物体温度差值越大，就对传热越有利； （B ）任何系统的熵一定增加； （C ）有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能够变为有规则运动的能量； （D ）以上三种说法均不正确。 答案：D 解：（A ）两物体A 、B 的温度分别为A T 、B T ，且A B T T >，两物体接触后， 热量dQ 从A 传向B ，经历这个传热过程的熵变为11( )B A dS dQ T T =-，因此两

热力学第二定律复习题及答案

热力学第二定律复习题集答案 1 理想气体绝热向真空膨胀，则： A.ΔS = 0，W = 0 C.ΔG = 0，ΔH = 0 D.ΔU = 0，ΔG = 0 2. 方程2 ln RT H T P m βα?=d d 适用于以下哪个过程?A. H 2O(s)= H 24Cl (s)= NH 3(g)+HCl(g) D. NH 4Cl(s)溶于水形成溶液 3. 反应 FeO(s) + C(s) == CO(g) + Fe (s) 的?H 为正, ?S 为正（假定?r H ，?r S 与温度无关），下列说法中正确的是 ）: A. 低温下自发，高温下非自发； D. 任何温度下均为自发过程 。 4. 对于只作膨胀功的封闭系统 p T G ??? ???? 的值:A 、大于零； C 、等于零； D 、不能确定。 5．25℃下反应 CO(g)+2H 2(g) = CH 3OH(g)θH ?= - 90.6kJ ·mol -1，为提高反应的平衡产率，应采取的措施为 。 A. 升高温度和压力 B. D. 升高温度，降低压力 6．ΔA=0 的过程应满足的条件是: A. 逆绝热过程 B. 等温等压且非体积功为零的过程 C. 7.ΔG=0 A. 逆绝热过程 C. 等温等容且非体积功为零的过程D. 等温等容且非体积功为零的可逆过程 8.关于熵的性质 A. 环境的熵变与过程有关 B. D. 系统的熵等于系统内各部分熵之和 9. 在一绝热恒容的容器中, 10 mol H 2O(l)变为10 mol H 2O(s)时,: A. ΔS B. ΔG C. ΔH 10．在一定温度下，发生变化的孤立系统，其总熵 : A. 不变 B. C. 总是减小 11. 正常沸点时，液体蒸发为气体的过程中: A. ΔS=0 U=0 12．在0℃、101.325KPa 下，过冷液态苯凝结成固态苯，) <0 D. △S + △S(环) <0 13. 理想气体绝热向真空膨胀，则： A. ΔS = 0，W = 0 C. Δ 14. ?T)V = -S C. (?H/?p)S 15.任意两相平衡的克拉贝龙方程d T / d p = T ?V H m m /?，式中?V m 及?H m V ?V m < 0，?H m < 0 ； C.；或? V m < 0，?H m > 0 16.系统进行任一循环过程 C. Q=0 17.吉布斯判据可以写作： T, p, W ‘=0≥0 D. (dG) T, V , W ‘=0≥0 18.亥姆霍兹判据可以写作： T, p, W ‘=0 T, p, W ‘=0≥0 D. (dA) T, V , W ‘=0≥0 19. 的液固两相平衡，因为 V m ( H 2m 2H 2O( l )的凝固点将： A.上升； C.不变； D. 不能确定。 20．对于不作非体积功的均相纯物质的封闭体系，下面关系始中不正确的是：A.T S H p =??? ???? B.S T A V -=??? ???? C.V p H S =???? ???? D. p V U S =??? ???? 21. 373.2 K 和101.325 kPa 下的1 mol H 2O(l)，令其与373.2 K 的大热源接触并向真空容器蒸发，变为373.2 K 和101.325 kPa 下的1 mol H 2O(g)， 对这一过程可以判断过程方向的是:A. Δvap S m （系统） B. Δvap G m D. Δvap H m （系统） 22. 工作在100℃和25℃的两大热源间的卡诺热机，其效率: ；D.100 %。 23．某体系进行不可逆循环过程时:A. ΔS(体系) >0， ΔS(环境)< 0B. ΔS(体系) >0， ΔS(环境) >0 C. ΔS(体系) = 0， ΔS(环境 24.N 2和O 2混合气体的绝热可逆压缩过程中:A. ΔU = 0 B. ΔA = 0 D. ΔG = 0 25.单组分体系，在正常沸点下汽化，不发生变化的一组量是:A. T ，P ，U B.H ，P ，U C. S ，P ，G 26.封闭体系中，W ’ = 0，恒温恒压下进行的化学反应，可用下面哪个公式计算体系的熵变: A. ΔS = Q P /T B. ΔS = Δ D. ΔS = nRTlnV 2/V 1 27.要计算298K ，标准压力下，水变成水蒸汽(设为理想气体)的ΔG ，需知道的条件是: A. m p C ?(H 2O 、l) 和m p C ? (H 2O 、g) B.水的正常沸点下汽化热Δ vap H m 及其熵变 D. m p C ? (H 2O 、l) 和m v C ? (H 2O 、g) 及Δvap H m 28.由热力学基本关系可以导出n mol 理想气体B 的()T S V ??为:A. nR/V B. –nR/P C. nR D. R/P 29. 在等温等压下，当反应的1m r mol KJ 5Δ-?= G 时，该反应: A. 能正向自发进行 B. D. 不能进行 30. 在隔离系统中发生一自发过程，则系统的ΔG 为:A. ΔG = 0 B. ΔG > 0 C. ΔG < 0

热力学第二定律补充练习题

第二章 热力学第二定律补充练习题 (一)、填空题 1、１mol 理想气体在温度Ｔ下从1０ dm -3 做恒温可逆膨胀，若其熵变为5.7６ J K —1 ,则其终态的体积为? . 2、 1mol 理想气体在2９8K 和1０1。３25 kPa 下做恒 温可逆压缩，若过程的G 为596６J ，则其末态压力为 ?? 。 3、 对于无相变、无化变、只做体积功的封闭系统,T p G )(??的值 ??（填:大于零、小于零或等于零)。 4、 1mol 范德华气体在等温下从体积V 1膨胀到体积V 2 的S = 。 5、 2９8Ｋ下,将两种理想气体分别取１mol 进行恒温恒压的混合,则混合前后热力学性质的变化情况为:U =0，S ?＞ 0，G ＜0。(填：＞、= 或 ＜). 6、 298K 下，将两种理想气体分别取1dm ３ 恒温混合成 1dm ３ 的混合气体，则混合前后热力学性质的变化情况为：U ＝ 0，S = ０,G = 0。（填:〉、＝ 或 ＜）。 7、 2６8K 及101．325 ｋPa 下，1mo ｌ过冷液态苯凝固 为固态苯,放热９874 Ｊmol -１ ,此时的熵变化为— 35.65 Ｊ m ｏl －1 Ｋ-1 .若有2mol 的苯发生这样的不

可逆相变化，则系统的G = ? 。 8、理想气体卡诺循环: 在T －S 图上可表示为：? ?在T －H 图上可表示为: 9、1mo ｌ理想气体从同一始态Ⅰ(p 1， Ｖ1, T 1)分别经绝热可逆和绝热向真空自由膨胀至相同的V ２,其相应的终态为Ⅱ（p ２， V 2, Ｔ2） 及Ⅲ(ｐ3， V 2， T 3),则在两个终态间的关系是：T 2??T ３,p 2? p 3，S ２ ?S 3.(填＞、＝ 或 〈） 1０、323。1５K 时水的饱和蒸气压为13．33 kP ａ，若1mol 水在323.15K ，13．33 kPa 的条件下向真空蒸发为32３.15K ，13.33 kPa 的水蒸气，则此过程的Ｕ 0、H 0、Ｓ 0、A 0、 Ｇ ０.（填>、= 或 〈） H/kJ S/J K -1 T/K T/K

热力学第二定律概念及公式总结

热力学第二定律 一、 自发反应-不可逆性（自发反应乃是热力学的不可逆过程） 一个自发反应发生之后，不可能使系统和环境都恢复到原来的状态而不留下任何影响，也就是说自发反应是有方向性的，是不可逆的。 二、 热力学第二定律 1. 热力学的两种说法： Clausius:不可能把热从低温物体传到高温物体，而不引起其它变化 Kelvin ：不可能从单一热源取出热使之完全变为功，而不发生其他的变化 2. 文字表述： 第二类永动机是不可能造成的（单一热源吸热，并将所吸收的热完全转化为功） 功 热 【功完全转化为热，热不完全转化为功】 （无条件，无痕迹，不引起环境的改变） 可逆性：系统和环境同时复原 3. 自发过程：（无需依靠消耗环境的作用就能自动进行的过程） 特征：（1）自发过程单方面趋于平衡；（2）均不可逆性；（3）对环境做功，可从自发过程获得可用功 三、 卡诺定理（在相同高温热源和低温热源之间工作的热机） ηη≤ηη （不可逆热机的效率小于可逆热机） 所有工作于同温热源与同温冷源之间的可逆机，其热机效率都相同，且与工作物质无关 四、 熵的概念 1. 在卡诺循环中，得到热效应与温度的商值加和等于零：ηηηη+η ηηη=η 任意可逆过程的热温商的值决定于始终状态，而与可逆途径无关 热温商具有状态函数的性质 ：周而复始 数值还原 从物理学概念，对任意一个循环过程，若一个物理量的改变值的总和为0，则该物理量为状态函数 2. 热温商：热量与温度的商 3. 熵：热力学状态函数 熵的变化值可用可逆过程的热温商值来衡量 ηη ：起始的商 ηη ：终态的熵 ηη=(ηηη)η （数值上相等） 4. 熵的性质： （1）熵是状态函数，是体系自身的性质 是系统的状态函数，是容量性质 （2）熵是一个广度性质的函数，总的熵的变化量等于各部分熵的变化量之和 （3）只有可逆过程的热温商之和等于熵变 （4）可逆过程热温商不是熵，只是过程中熵函数变化值的度量 （5）可用克劳修斯不等式来判别过程的可逆性 （6）在绝热过程中，若过程是可逆的，则系统的熵不变 （7）在任何一个隔离系统中，若进行了不可逆过程，系统的熵就要增大，所以在隔离系统中，一切能自动进行的过程都引起熵的增大。若系统已处于平衡状态，则其中的任何过程一定是可逆的。 五、克劳修斯不等式与熵增加原理 不可逆过程中，熵的变化量大于热温商 ηηη→η?(∑ηηηηηηη)η>0 1. 某一过程发生后，体系的热温商小于过程的熵变，过程有可能进行不可逆过程 2. 某一过程发生后，热温商等于熵变，则该过程是可逆过程

热力学第二定律练习题

第二章热力学第二定律练习题 一、判断题（说法正确否）： 1．自然界发生的过程一定是不可逆过程。 2．不可逆过程一定是自发过程。 3．熵增加的过程一定是自发过程。 4．绝热可逆过程的?S = 0，绝热不可逆膨胀过程的?S > 0， 绝热不可逆压缩过程的?S < 0。 5．为了计算绝热不可逆过程的熵变，可以在始末态之间设计一条绝热可逆途径来计算。 6．由于系统经循环过程后回到始态，?S= 0，所以一定是一个可逆循环过程。7．平衡态熵最大。 8．在任意一可逆过程中?S = 0，不可逆过程中?S > 0。 9．理想气体经等温膨胀后，由于?U = 0，所以吸的热全部转化为功，这与热力学第二定律矛盾吗? 10．自发过程的熵变?S > 0。 11．相变过程的熵变可由?S = ?H/T 计算。 12．当系统向环境传热时(Q < 0)，系统的熵一定减少。 13．一切物质蒸发时，摩尔熵都增大。 14．冰在0℃，p?S = ?H/T >0，所以该过程为自发过程。 15．自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。 16．吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。 17．在等温、等压下，吉布斯函数变化大于零的化学变化都不能进行。18．系统由V1膨胀到V2，其中经过可逆途径时做的功最多。 19．过冷水结冰的过程是在恒温、恒压、不做其他功的条件下进行的，由基本方程可得G = 0。

20．理想气体等温自由膨胀时，对环境没有做功，所以 -p d V = 0，此过程温度不变，?U= 0，代入热力学基本方程d U= T d S - p d V，因而可得d S= 0，为恒熵过程。 二、单选题： 1．?S = ?H/T适合于下列过程中的哪一个？ (A) 恒压过程； (B) 绝热过程； (C) 恒温过程； (D) 可逆相变过程。 2．可逆热机的效率最高，因此由可逆热机带动的火车： (A) 跑的最快； (B) 跑的最慢； (C) 夏天跑的快； (D) 冬天跑的快。 ，判断不正确的是： 3．对于克劳修斯不等式 dS ≥δQ/T 环 (A) dS =δQ/T 必为可逆过程或处于平衡状态； 环 必为不可逆过程； (B) dS ＞δQ/T 环 必为自发过程； (C) dS ＞δQ/T 环 (D) dS ＜δQ/T 违反卡诺定理和第二定律，过程不可能自发发生。 环 4．下列计算熵变公式中，哪个是错误的： (A) 水在25℃、p?S = (?H - ?G)/T； (B) 任意可逆过程： dS = (δQ/dT)r ； /T； (C) 环境的熵变：?S = - Q 体 (D) 在等温等压下，可逆电池反应：?S = ?H/T。 5．当理想气体在等温(500K)下进行膨胀时，求得体系的熵变?S = l0 J·K-1，若该变化中所做的功仅为相同终态最大功的1/10，该变化中从热源吸热 多少？ (A) 5000 J ；(B) 500 J ； (C) 50 J ； (D) 100 J 。 6．1mol双原子理想气体的(?H/?T)v是： (A) 1.5R；(B) 2.5R；(C) 3.5R； (D) 2R。 7．理想气体在绝热条件下，在恒外压下被压缩到终态，则体系与环境的熵变：

热力学第二定律试题

热力学第二定律试题 (一)填空题(每题2分) 1气体经绝热不可逆膨胀，S 0 ;气体经绝热不可逆压缩，S 0 。(填＞、＜、=，下同) 2. 1mol单原子理想气体从P i、V i、T i等容冷却到P2、V、T2,则该过程的U 0 ，S 0 ，W 0 3. 理想气体的等温可逆膨胀过程中，S_J , G 0 , U 0 , H 0 。(填＞、＜、=) 4. imol液态水在373K、P0下汽化为水蒸气，则S_0 , G_0 , U_0 , H_0。(填＞、＜、=) 5 ?热力学第二定律告诉我们只有___________ 过程的热温商才与体系的熵变相目等，而不可逆过程的热温商 体系的熵变。 6 ?在等温等压，不作其它功的条件下，自发过程总是超着吉布斯自由能________ 的方向进行，直到自由 能改变量为零就达到了___________ 态。 (二)单项选择题 (每题1分) 7?根据热力学第二定律的表述，下列说法错误的是( ) (A) 第二类永动机服从能量守恒原理(B) 热不能全部转化为功而不引起其他变化 (C) 热不能全部转化为功(D) 从第一定律的角度看，第二类永动机允许存在 &关于自发过程方向性的说法错误的是( ) (A) 功可以自发的全部转变成热，但热却不能全部转化为功而不留下其它变化 (B) 一切自发过程都是不可逆过程(C) 一切不可逆过程都是自发过程 (D) 功转变成热和其它过程一样具有方向性 9.工作在393K和293K的两个大热源的卡诺热机，其效率为( ) (A) 83% (B) 25% (C) 100% (D) 20% 10.在可逆循环过程中，体系热温商之和是() (A) 大于零(B) 小于零(C) 等于零(D) 不能确定 11 .理想气体等温可逆膨胀过程，( ) (A) 内能增加(B) 熵不变(C) 熵增加(D) 内能减 少 12 .某体系在始态A和终态B之间有两条途径：可逆I和不可逆H,此时有( ) 13. 下列说法错误的是( ) (A) 孤立体系发生的任意过程总是向熵增大的方向进行 (B) 体系在可逆过程中的热温商等于体系熵变(C) 不可逆循环过程的热温商小于熵变 (D)体系发生某一变化时的熵变等于该过程的热温商 14. 热力学第二定律的表达式为dS》Q/T环，则( ) (A) 始、终态相同时，不可逆过程的熵变小于可逆过程的熵变 (B) 如果发生某一过程，体系的熵变与热温商相等，则该过程为不可逆过程 (C) 对于孤立体系，dS＞0 (D) 在某些情况，可能有dS w Q/T环 15 . 300K时，1mol理想气体由A态等温膨胀到B态，吸热，所作的功为A到B等温可逆膨胀功的1/3，则体系的S^( ) -1 -1 -1 -1 (A) ?K(B) J ?K(C) ?K (D) J ?K 16. 2mol单原子理想气体，等压由300K升温至600K,其S%( ) -1 -1 -1 -1 (A) J ?K(B) J ?K(C) J ?K (D) J ?K 17?在标准压力时，苯的沸点为，1molC6H(l )完全汽化为同温同压下的苯蒸气。已知苯的正常汽化热为?K -1则过程的S^( ) -1 -1 -1 -1 (A) S A=S B (B) Q i /T = Q n /T (C) S i= S n (D) S i = Q II

热力学第二定律习题

第二章热力学第二定律（09级习题） 一、单选题 1、下列关于卡诺循环的描述中，正确的是（） A．卡诺循环完成后，体系复原，环境不能复原，是不可逆循环 B．卡诺循环完成后，体系复原，环境不能复原，是可逆循环 C．卡诺循环完成后，体系复原，环境也复原，是不可逆循环 D．卡诺循环完成后，体系复原，环境也复原，是可逆循环 2、工作在393K和293K的两个大热源间的卡诺热机，其效率约为（） A．83％ B.25％ C.100％ D.20％ 3、对于理想气体的等温压缩过程，(1)Q＝W、(2)ΔU＝ΔH、(3)ΔS＝0、(4)ΔS<0、(5)ΔS>0上述五个关系式 中，不正确的是（） A．(1) (2) B.(2) (4) C.(1) (4) D.(3) (5) 4、设ΔS1与ΔS2分别表示为n molO2(视为理气)，经等压与等容过程，温度从T升至2T时的熵变，则ΔS1/ΔS2 等于（） A．5/3 B.5/7 C.7/5 D.3/5 5、不可逆循环过程中，体系的熵变值（） A．大于零 B.小于零 C.等于零 D.不能确定 6、对理想气体的自由膨胀过程，(1)Q＝ΔH、(2)ΔH>Q、(3)ΔS＝0、(4)ΔS>0。上述四个关系中，正确的是 （） A.(2) (3) B.(1) (3) C.(1) (4) D.(2) (4) 7、1mol理想气体从300K，1×106Pa绝热向真空膨胀至1×105Pa，则该过程（） A.ΔS>0、ΔG>ΔA B.ΔS<0、ΔG<ΔA C.ΔS＝0、ΔG＝ΔA D.ΔA<0、ΔG＝ΔA 8、孤立体系发生一自发过程，则（） A.ΔA>0 B.ΔA＝0 C.ΔA<0 D.ΔA的符号不能确定 9、下列过程中ΔG＝0的过程是( ) A.绝热可逆且W＇＝0的过程 B.等温等容且W＇＝0的可逆过程 C.等温等压且W＇＝0的可逆过程 D.等温且W＇＝0的可逆过程 10、－ΔG (T，p) > -W＇的过程是( )