12 热力学第二定律习题
热力学第二定律习题
热⼒学第⼆定律习题热⼒学第⼆定律⼀、选择题1. 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。
2. 下列计算熵变公式中，哪个是错误的：(A) ⽔在25℃、p 下蒸发为⽔蒸⽓：T GH S ?-?=?；(B) 任意可逆过程：R T Q dS ??? ????= ； (C) 环境的熵变：环体系环境T Q S -=?；(D) 在等温等压下，可逆电池反应：T HS ?=?。
3. 1mol 双原⼦理想⽓体的()V T H ?是：(A) 1.5R ； (B) 2.5R ； (C) 3.5R ；(D) 2R 。
4. 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5. 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。
6. 计算熵变的公式+=T pdV dU S 适⽤于下列：(A) 理想⽓体的简单状态变化； (B) ⽆体积功的封闭体系的简单状态变化过程；(C) 理想⽓体的任意变化过程； (D) 封闭体系的任意变化过程。
7. 等温下，⼀个反应a A + b B = d D + e E 的 ?r C p = 0，那么：(A) ?H 与T ⽆关，?S 与T ⽆关，?G 与T ⽆关；(B) ?H 与T ⽆关，?S 与T ⽆关，?G 与T 有关；(C) ?H 与T ⽆关，?S 与T 有关，?G 与T 有关；(D) ?H 与T ⽆关，?S 与T 有关，?G 与T ⽆关。
8. 熵是混乱度的量度，下列结论中不正确的是：(A) 同⼀种物质的()()()s l g m m m S S S >>；(B) 同种物质温度越⾼熵值越⼤；(C) 分⼦内含原⼦数越多熵值越⼤；(D) 0K 时任何纯物质的熵值都等于零。
大学热力学第二定律习题
第二章热力学第二定律一. 选择题：1. 理想气体绝热向真空膨胀，则( )(A) △S = 0，W = 0 (B) △H = 0，△U = 0(C) △G = 0，△H = 0 (D) △U = 0，△G = 02. 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 3. 对于孤立体系中发生的实际过程，下式中不正确的是：（）(A) W = 0 (B) Q = 0 (C) △S > 0(D) △H = 04. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程（）(A) 可以从同一始态出发达到同一终态(B) 不可以达到同一终态(C) 不能断定(A)、(B) 中哪一种正确(D) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定5. 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) △G6. 在绝热恒容的反应器中，H2和Cl2化合成HCl，此过程中下列各状态函数的变化值哪个为零？( )(A) △r U m(B) △r H m(C) △r S m(D) △r G m7. 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8. H2和O2在绝热钢瓶中生成水的过程：（）(A) △H = 0 (B) △U = 0 (C) △S = 0(D) △G = 09. 在270K,101.325kPa 下，1mol过冷水经等温等压过程凝结为同样条件下的冰，则体系及环境的熵变应为：( )(A) △S体系< 0 ，△S环境< 0 (B) △S体系< 0 ，△S 环境> 0 (C) △S体系> 0 ，△S环境< 0(D) △S体系> 0 ，△S环境> 010. 1mol 的单原子理想气体被装在带有活塞的气缸中，温度是300K，压力为1013250Pa。
高中物理：热力学第二定律同步精选练习(含解析)
同步精选练习热力学第二定律一夯实基础1.下列说法正确的是()A．热量不能从低温物体传到高温物体B．功可以完全变成热，热不能完全变成功C．改进热机的生产工艺，总有一天热机的效率可以达到100%D．气体向真空的自由膨胀是不可逆的答案D解析：在一定条件下热量可以从低温物体传到高温物体，A错；在一定条件下热可以全部变成功，B错；热机的效率在任何条件下都不可能达到100%，C错；一切宏观自然过程的进行都具有方向性，D正确。
2.根据热力学定律，下列判断正确的是()A．我们可以把火炉散失到周围环境中的能量全部收集到火炉中再次用来取暖B．利用浅层海水和深层海水间的温度差制造出一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，这在原理上是可行的C．制冷系统能将冰箱内的热量传给外界较高温度的空气，而不引起其他变化D．满足能量守恒定律的客观过程都可以自发地进行答案B解析：热量不能自发地从低温物体传到高温物体，所以不能把散失的能量全部收集起来重新加以利用，A错；由热力学第二定律可知，B正确；热量从低温物体传给高温物体时一定会发生其他变化，C错；只满足能量守恒定律而不满足热力学第二定律的过程是不可能发生的，D错。
3.关于第二类永动机的说法，正确的是()A．第二类永动机不可能制成，因为违反了能量守恒定律B．第二类永动机不可能制成，因为机械能和内能的转化过程具有方向性C．第二类永动机不可能制成，因为同时违反了能量守恒定律和热力学第二定律D．第二类永动机不可能制成，因为没有足够精细的制作工艺【解析】第二类永动机是一种热机，它希望能够从单一热源吸热全部用来做功而不引起其他任何变化，这种设想并不违反能量守恒定律，但违反热力学第二定律，只有B正确。
【答案】B4.关于热学现象和热学规律，下列说法中正确的是()A．将地球上所有海水的温度降低0.2 ℃，以放出大量的内能供人类使用B．布朗运动是液体分子的运动，它说明液体分子永不停息地做无规则的运动C．在热传递中，热量一定是从内能多的物体传向内能少的物体D．在热传递中，热量自发地从温度高的物体传到温度低的物体答案D解析自然界一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，A、C错误；布朗运动不是液体分子的运动，而是固体颗粒的运动，B错误。
热力学第二定律-习题精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版四、概念题（一） 填空题1.在高温热源T 1和低温热源T 2之间的卡诺循环, 其热温熵之和()1212Q Q T T +=。
循环过程的热机效率()η=。
2.任一不可逆循环过程的热温熵之和可以表示为()0Q T δ⎛⎫ ⎪⎝⎭⎰不可逆。
3.在绝热密闭的刚性容器中发生某一化学反应,此过程的()sys 0S ∆；()amb0S ∆。
4.系统经可逆循环后,S ∆（ ）0, 经不可逆循环后S ∆（ ）。
（填>,=,<）。
5.某一系统在与环境300K 大热源接触下经历一不可逆循环过程,系统从环境得到10kJ 的功,则系统与环境交换的热()Q =；()sys S ∆=；()amb S ∆=。
6.下列过程的△U 、△H 、△S 、△G 何者为零？⑴ 理想气体自由膨胀（ ）；⑵ H 2（g ）和Cl 2（g ）在绝热的刚性容器中反应生成HCl （g ）的过程( )；⑶ 在0 ℃、101.325 kPa 下水结成冰的相变过程（ ）。
⑷ 一定量真实气体绝热可逆膨胀过程( )。
⑸ 实际气体节流膨胀过程（ ）。
7.一定量理想气体与300K 大热源接触做等温膨胀,吸热Q =600kJ,对外所做功为可逆功的40%,则系统的熵变()S ∆=。
8. 1 mol O 2(p 1,V 1,T 1)和1 mol N 2(p 1,V 1,T 1)混合后，总压为2 p 1，总体积为V 1，温度为T 1，此过程的△S （ ）0（填＞，＜或＝，O 2和N 2均可看作理想气体）。
9.热力学第三定律用公式表示为：()()*m S =。
10. 根据 d G =－S d T+V d p 可知任一化学反应的（1）r m ΔTG p ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭（ ）； （2）r m ΔPG T ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭（ ）； （3）r m ΔPV T ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭（ ）。
11.某理想气体在500 K 、100 kPa 时,其m TS p ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ ( )（要求填入具体数值和单位）。
热力学第二定律习题
第二章热力学第二定律习题一、填空题1. H2O（l）在80℃， kPa下蒸发，状态函数（U、S、H、A、G）改变值不为零的有。
2.常压下，过冷水凝结成同温度的冰，则S体 0，S总 0。
任一不可逆过程回到始态，其体系S体 0，S环 0。
4.热温商Q/T经证明为状态函数，其积分值必与熵变相等。
5. 100℃，的水蒸气变成100℃，p的液体水，ΔS ______ 0, ΔG ______ 0。
6. 选择“>”、“<”、“=”理想气体经节流膨胀，△S _____ 0，△G _____ 0.二、选择题1.在等温等压下进行下列相变：H2O (s,-10℃, p) = H2O (l,-10℃, p)在未指明是可逆还是不可逆的情况下，考虑下列各式哪些是适用的? ( ) δQ/T= Δfus S(1)(2) Q= Δfus H(3) Δfus H/T= Δfus S(4) －Δfus G = 最大净功(A) (1)，(2)(B) (2)，(3)(C) (4)(D) (2)2.纯液体苯在其正常沸点等温汽化，则： ( )(A) Δvap U=Δvap H，Δvap F=Δvap G，Δvap S> 0(B) Δvap U<Δvap H，Δvap F<Δvap G，Δvap S> 0(C) Δvap U>Δvap H，Δvap F>Δvap G，Δvap S< 0(D) Δvap U<Δvap H，Δvap F<Δvap G，Δvap S< 03. 1 mol液苯，在其标准沸点下蒸发，则（）保持不变：（A）内能 (B) 蒸汽压 (C) 焓 (D) 熵（E）体积（F）汽化热（G）A （H）G4．H2（g）和O2（g）在绝热密闭钢瓶中反应生成水为零者是（）（A）ΔU(B) ΔH (C) ΔS(D) ΔG5.克劳修斯－克拉贝龙方程只适用于（）(A) 水在25℃，1atm空气中蒸发(B) 水在其标准沸点下蒸发达平衡(C) 水在其冰点时的固液相平衡(D)水在三相点时平衡6.公式－ΔG＝W′适用于（）(A) 孤立体系中的可逆过程(B) 封闭体系等温等压下可逆过程 (C) 封闭体系恒温恒容过程(E) 以上过程 7.100℃，105Pa 的水蒸气变成100℃，5×104Pa 的水蒸气，该过程的ΔG 与ΔA 的关系是（ ） A.ΔG=ΔA=0 B.ΔG=ΔA<0 C.ΔG<ΔA D.ΔG>ΔA.8. 下列各式中，哪个是化学势（ ）A.j n p T i n U ,,⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ B.,,j i T P n A n ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭ C.j n p T i n H ,,⎪⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ D.,,ji T P n G n ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭ 9. 在定温定压下，二组分混合形成理想溶液，下列哪个函数的变化值正确（ ）A.ΔS=0B.ΔV=0C.ΔG=0D.ΔA=010. 100℃，105Pa 的水蒸气变成100℃，5×104Pa 的水蒸气，该过程的ΔG 与ΔA 的关系是（ ）A.ΔG=ΔA=0B.ΔG=ΔA<0C.ΔG<ΔAD.ΔG>ΔA. 11.从热力学四个基本方程可导出VU S ∂⎛⎫=⎪∂⎝⎭（ ） （A ）T A V ∂⎛⎫⎪∂⎝⎭ （B ）P H S ∂⎛⎫ ⎪∂⎝⎭ （C ）SU V ∂⎛⎫⎪∂⎝⎭ （D ）P G T ∂⎛⎫ ⎪∂⎝⎭ 12. 工作在100℃和25℃的两个大热源间的卡诺热机，其效率为( ) (A)20%(B)25%(C)75%(D)100%13单原子理想气体的R )2/3(,v C m =，温度由Ｔ１变到Ｔ２时，等压过程体系的熵变P S ∆与等容过程熵变V S ∆之比是：( ) （A ）１∶１ （B ）２∶１（C ）３∶５(D)５∶３14. 下面诸式中不能称为基尔霍夫公式的是 ( ) （A ）m p pmC TH ,∆=⎪⎭⎫⎝⎛∂∆∂ （B ）⎰∆+∆=∆21,12)()(T T m p m m dT C T H T H(C) ⎰∆+∆=∆21,12)()(T T m V m m dT C T U T U （D ）p pC T H =⎪⎭⎫⎝⎛∂∂15. 一隔板两端，左边装有25℃、1×P θ、 O 2，右边装有25℃、1×P θ、 O 2，均视为理想气体，当抽走隔板后，混合过程的ΔS 为A 、·k -1B 、0C 、·k -1D 、－·k -116. 非理想气体进行绝热自由膨胀时,下述答案中哪一个错误?( )(A) Q =0 (B) W =0 (C) ΔU =0 (D) ΔH =0三、计算题1. 某物质的固体及液体的蒸气压可分别用下式表示： lg(p /Pa) = - (T /K) （固体） (1)lg(p /Pa) = - 1453/(T /K) （液体） (2)试求其： (1) 摩尔升华焓 (2) 正常沸点 (3) 三相点的温度和压力(4) 三相点的摩尔熔化熵2. 将 K,600 kPa 的 1 mol N 2绝热可逆膨胀到100 kPa ，试求该过程的Q ,W ,ΔU ,ΔH ,ΔF ,ΔG ,ΔS ,ΔS 隔离。
热力学第二定律(习题)
热力学第二定律(习题)一、选择题1．关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论述正确的是（）．A．热力学第一定律指出内能能够与其他形式的能相互转化，而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式的能，故这两条定律是相互矛盾的B．内能能够转化为其他形式的能，只是会产生其他阻碍，故两条定律并不矛盾C．两条定律差不多上有关能量的转化规律，它们不但不矛盾，而且没有本质区别D．事实上，能量守恒定律差不多包含了热力学第一定律和热力学第二定律2．以下哪个现象不违抗热力学第二定律（）．A．一杯热茶在打开盖后，茶会自动变得更热B．没有漏气、没有摩擦的理想热机，其效率可能是100%C．桶中浑浊的泥水在静置一段时刻后，泥沙下沉，上面的水变清，泥、水自动分离D．热量自发地从低温物体传到高温物体3．下列关于能量耗散的说法，正确的是（）．A．能量耗散使能的总量减少，违抗了能量守恒定律B．能量耗散是指耗散在环境中的内能再也不能被人类利用C．各种形式的能量向内能的转化，是能够自动全额发生的D．能量耗散导致能量品质的降低4．关于能源，以下说法中正确的是（）．A．煤、石油、天然气等燃料的化学能实际上是太阳能转化而成的B．能源的利用过程，实质上是能的转化和转移的过程C．到目前为止，人类所利用的所有能源实际上差不多上太阳能转化而成的D．核能和地热能来自地球本身5．当前世界上日益严峻的环境问题要紧源于（）．A．温室效应B．厄尔尼诺现象C．人类对环境的污染和破坏D．火山喷发和地震6．下列叙述中不正确的是（）．A．市区禁止摩托车通行是为了提高城区空气质量B．无氟冰箱的使用会使臭氧层受到不同程度的破坏C．大气中CO2含量的增多是引起温室效应的要紧缘故D．“白色污染”是当前环境爱护亟待解决的问题之一7．如图所示为电冰箱的工作原理图．压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环．那么，下列说法中正确的是（）．A．在冰箱内的管道中，制冷剂迅速膨胀并吸取热量B．在冰箱外的管道中，制冷剂迅速膨胀并放出热量C．在冰箱内的管道中，制冷剂被剧烈压缩并吸取热量D．在冰箱内的管道中，制冷剂被剧烈压缩并放出热量8．下面关于热力学第二定律微观意义的说法正确的是（）．A．从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律B．一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行C．有的自然过程沿着分子热运动无序性增人的方向进行，有的自然过程沿着分子热运动无序性减小的方向进行D．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵可不能减小9．第二类永动机不可能制成，这是因为（）．A．违抗了能量守恒定律B．热量总是从高温物体传递到低温物体C．机械能不能全部转变为内能D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化10．装有浑浊黄河水的杯子置于与它温度相同的绝热容器中，过一段时问，泥沙沉淀，则杯中水温将（）．A．升高B．不变C．下降D．无法确定二、填空题11．热量会自动地从________传给________，但可不能自发地从_____ ___传给________，这说明：热传导的过程是有________的，那个过程能够向一个方向自发地进行，然而向相反的方向不能________地进行，要实现相反方向的过程，必须有________，因而产生________或引起________．12．依照热力学定律和分子动理论，可知理想气体在温度升高时，内能（填：不变、增大、减小）；第二类永动机不可能制成的要紧缘故是违抗了13．只要确定了________，符合那个________的就叫做有序，有序和无序是相对的．无序意味着各处都一样，没有差别，而有序则相反．14．假如一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说那个“宏观态”是比较________．三、解答题15．依照你对熵增加原理的说明，举出一些系统从有序变为无序的例子．16．有一座瀑布的高度是50 m，流量为12 m3／s，打算在瀑布底部利用水流能发电，设在瀑布顶处水流速率与从发电机处水轮机内流出速率相等，且水流能有65％被利用，求安装的发电机功率最多多大？（g取10 m／s2）17．水能是可再生能源，可连续地利用它来发电，为人类提供“清洁”的能源，若一水力发电站水库的平均流量为Q（m3／s），落差为h，发电效率为 ，则全年发电量（kW·h）是多少？（g取10m／s2）【答案与解析】一、选择题1．【答案】B【解析】热力学第一定律和热力学第二定律并不矛盾，机械能和内能的转化具有方向性，故B选项正确．2．【答案】C【解析】茶可不能自发地变得更热，选项A错误；不管什么样的热机，效率永久可不能达到100%，选项B错误；热量可不能自发地从低温物体传到高温物体，选项D错误。
热力学第二定律练习题
一、 判断题1. 可逆热机效率最高。
在其它条件都相同时，与其它热机对比，可逆热机拖动火车行走的距离最长, 速度最慢。
2. 单组分均相封闭体系中，焓值在恒压只作体积功的条件下，随温度的升高而增大。
3. 单组分均相封闭体系中，熵值在恒压只作体积功的条件下，随温度的升高而减少。
4. 单组分均相封闭体系中，吉布斯自由能在恒压只作体积功的条件下，随温度的升高而减少。
5. 过程 的熵变 ，对于可逆途径用等号；对于不可逆途径用大于号。
因此完成过程 ，经可逆途径的ΔS 1大于经不可逆途径的ΔS2。
6. 因为熵是状态函数，所以只要始终态一定，ΔS 就是一定的，因而无论从始态到终态经历何种过程，其热温商的值也是一定的。
7. 在pV 图上，一条等温线和一条绝热线有可能相交两次。
8. 一理想气体系统自某一始态出发，分别进行可逆的定温膨胀和不可逆的定温膨胀，能够达到同一终态。
9. 一理想气体系统自某一始态出发，分别进行可逆的绝热膨胀和不可逆的绝热膨胀，不能够达到同一终态。
10. 热力学第二定律可以表述为"将热全部转变为功是不可能的；将功全部转变为热则是可能的。
11. 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。
12. 自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。
13. 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。
14. 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。
15. 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是矛盾的。
二、 选择题1. 1mol 理想气体经绝热自由膨胀体积增大10倍，则物系的熵变为（ ）A ：ΔS=0 B: ΔS=19.1J/K C ：ΔS>19.1J/K D ：ΔS<19.1J/K2. H 2和O 2在绝热的钢瓶中反应生成水，体系的温度升高了，此时（ ）A ：ΔH=0B ：ΔS=0C ：ΔG=0D ：ΔU=03. 1mol 单原子理想气体，如图所示，从状态1变到状态2，对于这一过程，下列各式哪个是不正确的（ ） A ：ΔU=Q B ：ΔH=Q C ：ΔS<0 D ：ΔU<04. 理想气体的卡诺循环A →B →C →D →A, 当以S---T 图示时为（ ）5. 根据麦克斯韦关系，V T p ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂应等于（ ） A ：T V S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ B ：T S V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ C ：－T V S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ D ：－T S V ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 6. 对1mol 理想气体，其T p S ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂为（ ） A ： R B ： 0 C ： R/P D ： -R/P7. 对1mol 理想气体，其T V S ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂为（ ） A ： R/V B ： 0 C ： R D ： -R/p8. 如上图，把隔板抽走后，左右两侧的气体（可视为理想气体）发生混合，则混合过程的熵变化为（ ） A ：0.994J.K -1 B ：0 C ：4.16J.K -1 D ：-4.16J.K -19. 1mol 理想气体在273K 时从1atm 等温可逆膨胀到0.1atm,则此过程的ΔG 为（ ）A ：1249 J•mol -1B ：5226 J•mol -1C ：5226 calD ： -5226 J•mol -110. 1mol 理想气体在简单的状态变化中从p1，V1，T1，变到p2，V2,T2，在计算该过程的熵变时，哪一式子不适用（ ）A ：1212ln lnp p R T T C S p -=∆ B ：1212ln ln p p R T T C S p +=∆C ：1212ln lnV V R T T C S V +=∆ D ：1212ln ln V V R p p C S V +=∆ 11. 一列火车在我国的铁路上行驶，在下列哪一种地理气候条件下，内燃机的热效率最高（ ）A ：南方的夏季B ：北方的夏季C ：南方的冬季D ：北方的冬季12. 在恒压恒熵条件下，对于不做非体积功的封闭体系，用下列哪个状态函数的增量来判断其自发变化的方向（ ） A ：H B ：S C ：A D ：G13. 热力学基本式dG=－SdT ＋Vdp 可适用下述哪一个过程（ ）A ：298K ，标况的水蒸发过程B ：理想气体真空膨胀C ：电解水制取氢D ：N2＋3H2→2NH3为达平衡14. 25℃时，将11.2升O2与11.2升N2混合成11.2升的混合气体，该过程（ ）A ：∆S > 0，∆G < 0 ；B ：∆S < 0，∆G < 0 ；C ：∆S = 0，∆G = 0 ；D ：∆S = 0，∆G < 0 。
热力学第二定律练习题及问题详解
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’>D G和D G <0，则此状态变化一定能发生。
（）9、绝热不可逆膨胀过程中D S >0，则其相反的过程即绝热不可逆压缩过程中D 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℃，101.325 kPa下过冷的H2O ( 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VU S ∂⎛⎫⎪∂⎝⎭=（ ） (1) (2) (3) (4) T p S pA 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。
大学物理 热力学第二定律 习题(附答案)
nc
B → C 为等体降温降压过程， 有
he .c
om
① ②
解： （ 1 ）由 题意及 相图有 ：空气 可视为 刚性双 原子分 子理想 气体， 总自由 度数为
为 10 5 kW 的动力厂每秒能生产多少千克 0 � C 的水。 ） （已知冰的比热容 c = 2.08 kJ/kg ⋅ � C ，冰的熔解热 l = 333.6 kJ/kg 。 解：（1）在这两个恒温热源之间工作的热机效率的理论极限是可逆卡诺循环的效率：
η = 1−
273 − 40 T2 ＝1－ = 78. 3% 273 + 800 T1
（2）一座输出功率为 105 kW 的动力工厂 每秒钟热机需做功 A = 10 5 × 10 3 = 10 8 ( J ) 每秒传给冷源的热量 Q 2 =
设每秒钟有 M kg 的冰熔化成 0 � C 的冰，则有
M = [ c(T0 − T2 ) + l ] = Q2
解：根据热力学第二定律（P306）的开尔文表述和不可逆过程定义知(1)错(4)对，根据热 机效率公式知(2)对，根据热力学第二定律的克劳修斯表述知(3)错。 故选 A
om
∆Q < 0， T
故选 D
4．关于热功转换和热量传递过程，有下面一些叙述： (1) 功可以完全变为热量，而热量不能完全变为功 (2) 一切热机的效率都只能够小于 1 (3) 热量不能从低温物体向高温物体传递 (4) 热量从高温物体向低温物体传递是不可逆的 以上这些叙述 [ ] (A) 只有(2)、(4)正确 (B) 只有(2)、(3) 、(4)正确 (C) 只有(1)、(3) 、(4)正确 (D) 全部正确
T A = 1 − 2 ，得 B 错，C 错。 Q T1
第二章 热力学第二定律(习题)
第二章热力学第二定律（习题）第二章热力学第二定律一、填空题1、可逆循环的热温商之和等于，在工作于温度为T1与T2两热源间的所有热机中，只有热机的效率最高，它的效率值可达η= 。
2、历史上曾提出过两类永动机。
第一类永动机指的是就能做功的机器。
因为它违反了定律，所在造不出来。
第二类永动机指的是，它并不违反定律，但它违反了定律，故也是造不出来的。
3、熵是系统的状态函数，按性质的分类，熵属于性质。
在隔离系统中，一切可能发生的宏观过程都是过程，均向着系统的熵值的方向进行。
直至平衡时，熵值达到此条件下的为止。
在隔离系统中绝不会发生熵值的过程。
4、从熵的物理意义上看，它是量度系统的函数。
当物质由它的固态变到液态，再变到气态时，它的熵值应是的。
而当温度降低时，物质的熵值应是的。
热力学第三定律的内容是。
5、下列各公式的适用条件分别是：对亥氏函数判据公式△A≤0，是。
对吉氏函数判据公式△G≤0，是。
对热力学基本方程式，如dG=-SdT+Vdp等，是。
6、热力学第一定律△U=Q+W的适用条件是；热力学第二定律△S≥0作判据时的适用条件是；热力学第三定律S（0K）=0的适用条件是。
7、理想气体的恒温过程为恒的过程；所有气体的节流膨胀为恒过程；所有系统的可逆绝热过程为恒；所有恒温恒压下的可逆相变过程为恒的过程。
8、理想气体从相同始态分别经绝热可逆膨胀和绝热不可逆膨胀到相同的终态压力，则终态的温度T可逆 T 不可逆，终态的体积V可逆 V不可逆（填入>、<或=）。
9、对于U、H、S、F和G等热力学量，（1）在绝热定容反应器中反应，过程中不变的量是。
（2）在373K和101325Pa下，液体水气化过程中不变的量是。
（3）气体绝热可逆膨胀过程中不变的量是。
（4）理想气体节流膨胀过程中不变的量是。
10、理想气体等温向真空膨胀，体积由V1变到V2，其△U ，△S 。
11、实际气体绝热自由膨胀，其△U 0，△S 0。
12、在、、的条件下，系统的自发变化总是朝着吉布期函数的方向进行的，直到系统达到平衡。
热力学第二定律习题
第二章 热力学第二定律习题1. 1L 理想气体在3000 K 时压力为 kPa ，经等温膨胀最后体积变到10 dm 3，计算该过程的W max 、ΔH 、ΔU 及ΔS 。
解：22max 1111210lnln 1519.91ln103499.73499.7ln1.167/3000H U V V W nRT p V V V J V S nR J K V ∆∆=-=-=-⨯=-∆===等温膨胀，＝＝当等温可逆膨胀时，体系对环境做功最大：2. 1mol H 2在300K 从体积为1dm 3向真空膨胀至体积为10 dm 3，求体系的熵变。
若使该H 2在300K 从1dm 3经恒温可逆膨胀至10 dm 3其熵变又是多少？由此得到怎样的结论？解：真空膨胀为不可逆过程，要计算熵变，必须先设计可逆过程，即等温可逆膨胀过程，ΔS = nR ln(V 2/V 1)＝1××ln10 = K对于等温可逆膨胀，不需设计可逆过程，直接计算，由于两步的始态和终态相同，所以等温可逆膨胀的熵变也等于K 。
结论：只要体系的始态和终态相同，不管是可逆过程还是不可逆过程，体系熵变相同。
3. dm 3 343K 水与 dm 3 303K 水混合，求熵变。
解：水的混合过程为等压变化过程，用ΔS = n C p,m ln(T 2/T 1)计算，同时熵是广度性质的状态函数，具加和性，熵变ΔS 等于高温水的熵变ΔS h 加上低温水的熵变ΔS c 。
先计算水终态温度，根据高温水放出的热量等于低温水吸收的热量来计算，设终态水温为T 终。
Q = n C p,m (T 2 - T 1) = ρ/M ) C p,m (T 终-303) = ρ/M ) C p,m (343-T 终) T 终 =ΔS = ΔS h +ΔS c = ρ/M ) C p,m ln343) + ρ/M ) C p,m ln303) = ×103/18)× ln343) + ×103/18)× ln303) = K4. 有473K 的锡0.25kg,落在283K1kg 的水中，略去水的蒸发，求达到平衡时此过程的熵变。
西南交通大学《大学物理》热力学第二定律
《大学物理》作业
No.12 热力学第二定律
班级 ________ 学号 ________ 姓名 _________ 成绩 _______
一、选择题：
p a
a' b' b
从外界吸取的净热均相等，则由卡诺循环热机效率 η ＝ 1−
T2 A净 知热机效率和每次 = T1 Q1
w +1
3. 有 ν 摩尔理想气体，作如图所示的循环过程 abca ，其中 acb 为半圆弧，b－a 为等压过程， p c = 2 p a ，在此循环过程中气体 净吸热量为 Q
.c
pa
a O
1
T2 T1 −T2 T1 −T2 T2 1 )= = ⋅ = (1 −η) T1 T1 T2 T1 w p c pc
4. 甲说： “由热力学第一定律可证明任何热机的效率不可能等于 1。 ” 乙说： “热力学第二 定律可表述为效率等于 100％的热机不可能制造成功。 ”丙说： “由热力学第一定律可证 明任何卡诺循环的效率都等于 1 − (T2 / T1 ) 。 ” 丁说： “由热力学第一定律可证明理想气体
卡 诺 热 机 ( 可 逆 的 ) 循 环 的 效 率 等 于 1 − (T2 / T1 ) 。” 以 上 说 法 ， 正 确 的 ，错误的是 。
om
(D)
b ( T ２) V
O
O
V
O
V
该循环的效率
η=
A净 Q总
=
A Q + Q2
T2 ， T1 − T 2
2. 一个作可逆卡诺循环的热机， 其功率为 η ， 它的逆过程致冷机的致冷系数 w＝ 则 η 与 w 的关系为 。
热力学第二定律
热力学第二定律————————————————————————————————作者: ————————————————————————————————日期: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ｄＧ=-S d T+Vｄp＋∑=1BBμｄｎB，既适用于封闭系统也适用于敞开系统。
（）3、处在对应状态的两种不同气体,各自对于理想气体行为的偏离程度相同。
( )。
4、热力学第三定律的普朗克说法是:纯物质完美晶体在０K 时的熵值为零。
()5、隔离系统的熵是守恒的。
（)6、一定量理想气体的熵只是温度的函数。
()7、绝热过程都是定熵过程。
( )8、一个系统从始态到终态，只有进行可逆过程才有熵变。
（）9、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。
( )10、系统经历一个不可逆循环过程，其熵变> 0。
( ）11、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。
（)12、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。
( )13、克-克方程适用于纯物质的任何两相平衡。
（)14、对于一定的始终态，可逆过程的熵变小于不可逆过程的熵变。
( )15、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, （)16、一定温度下的乙醇水溶液，可应用克—克方程式计算其饱和蒸气压。
( ）１７、只要始、终状态一定，不管由始态到终态进行的过程是否可逆，熵变就一定。
（)1８、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。
( ) 19、在-10℃,１01.３２5ｋPa下过冷的H2O ( l )凝结为冰是一个不可逆过程，故此过程的熵变大于零。
热力学第二定律
二、热力学第二定律(601题)一、选择题( 共152题)1. 1 分(0624)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 = 02. 1 分(0671)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) 43. 2 分(0675)理想气体在等温条件下反抗恒定外压膨胀，该变化过程中体系的熵变∆S体及环境的熵变∆S环应为：（）(A) ∆S体>0，∆S环=0 （B）∆S体<0，∆S环=0(C) ∆S体>0，∆S环<0 （D）∆S体<0，∆S环>04. 2 分(0693)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)5. 2 分(0694)有三个大热源,其温度T3>T2>T1，现有一热机在下面两种不同情况下工作：(1) 从T3热源吸取Q热量循环一周对外作功W1，放给T1热源热量为(Q-W1)(2) T3热源先将Q热量传给T2热源，热机从T2热源吸取Q热量循环一周, 对外作功W2，放给T1热源(Q-W2) 的热量则上述两过程中功的大小为：( )(A) W1> W2(B) W1= W2(C) W1< W2(D) W1≥W26. 1 分(0695)求任一不可逆绝热过程的熵变ΔS时，可以通过以下哪个途径求得？( )(A) 始终态相同的可逆绝热过程(B) 始终态相同的可逆恒温过程(C) 始终态相同的可逆非绝热过程(D) (B) 和(C) 均可理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程：( )(A) 可以从同一始态出发达到同一终态(B) 从同一始态出发，不可能达到同一终态(C) 不能断定(A)、(B) 中哪一种正确(D) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定8. 1 分(0699)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) ΔS > 0 (D) ΔH = 09. 2 分(0705)理想气体从状态I 经自由膨胀到状态II，可用哪个热力学判据来判断该过程的自发性？( )(A) ΔH(B) ΔG(C) ΔS(D) ΔU10. 2 分(0733)p∃，100℃下，1mol H2O(l)与100℃大热源接触，使水在真空容器中汽化为101.325 kPa 的H2O(g)，设此过程的功为W，吸热为Q，终态压力为p，体积为V，用它们分别表示ΔU，ΔH，ΔS，ΔG，ΔF，下列答案哪个是正确的？( )11. 1 分(0739)对实际气体的节流膨胀过程，有( )(A) ΔH = 0 (B) ΔS = 0 (C) ΔG = 0 (D) ΔU = 012. 1 分(0742)H2和O2在绝热钢瓶中生成水的过程：( )(A) ΔH = 0 (B) ΔU = 0 (C) ΔS = 0 (D) ΔG = 013. 1 分(0744)选择正确答案，将其标号字母填入括号内。
热力学第二定律练习题与答案
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℃，101.325 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VU S ∂⎛⎫⎪∂⎝⎭=（ ） (1) (2) (3) (4) T p S pA 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。
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习题十二
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：
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21
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：
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：
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：
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：
6． 一摩尔单原子理想气体从初态(1p 、1V 、1T )准静态绝热压缩至体积为2V ，其熵[ ]
（A ）增大； （B ）减小； （C ）不变； （D ）不能确定。
答案：
二、填空题
1． 一热机每秒从高温热源（1600T =K ）吸取热量41 3.3410Q =⨯J ，做功后向低温热源（2300T =K ）放出热量42 2.0910Q =⨯J ，它的效率是 ，它 可逆机（填“是”或者“不是”），如果尽可能地提高热机的效率，每秒从高温热源吸热43.3410⨯J ，则每秒最多能做功 。
2．把质量为5kg 、比热容（单位质量物质的热容）为544J/kg 的铁棒加热到300C ︒，然后浸入一大桶27C ︒的水中。
在这冷却过程中铁的熵变为 。
3．在冬日一房子的散热的速率为8210J/h ⨯，设室内温度为20C ︒，室外温度为20C -︒，这一散热过程产生熵的速率为 (J/(K s))⋅。
三、计算题
1．有可能利用表层海水和深层海水的温差来制成热机。
已知热带水域的表层水温约
25C o ，300m 深层水温约5C o 。
（1）在这两个温度之间工作的卡诺热机的效率多大？（2）
如果一电站在此最大理论效率下工作时获得的机械效率为1MW ，它将以何种速率排除废热？（3）此电站获得的机械功和排除的废热均来自25C o 的水冷却到5C o
所放出的热量，问此电站每小时能取用多少吨25C o 的表层水（设海水的比热容为4.2kJ/(kg K)⋅）？
2．1mol 理想气体从初态1p 、1V 绝热自由膨胀到终态2p 、2V ，已知：212V V =，试求：
（1）气体对外做功；（2）气体内能增量；。