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 G
H 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 H
S ?=?。 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；
热力学第二定律(习题)
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例题
1mol He(视为理想气体) 其始态为V1＝22.4 dm3， T1＝273K，经由一任意变化到达终态，P2＝202.65 kPa，T2＝303K。试计算体系的熵变。
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例题
解: 终态的体积为 V2= nRT2/P2=8.314×303/202.65 = 12.43 dm3 该过程中体系的熵变为: ∆S = nCV, m ln(T2/ T1)+nRln(V2/ V1) = n3/2 Rln(T2/ T1)+nRln(V2/ V1) =1×8.314×[3/2ln(303/273)+ln(12.43/22.4)] =-3.60 J·K-1
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例题
设O2为理想气体，求下列各过程中1mol O2的∆S： (1) 恒温可逆膨胀 V→2V； (2) 等温自由膨胀 V→2V； (3) 绝热自由膨胀 V→2V ； (4) 绝热可逆膨胀 V→2V。
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例题
(1)∆S1 = nR ln V2 V1 = R ln 2 = 5.736 J ⋅ K −1 (2)始末态与(1)相同 ∴∆S 2 = 5.736 J ⋅ K −1 (3)Q = 0，W = 0 ∴∆U = 0，又因为是理想气体，所以T 不变 即始末态与(1)(2)相同 ∴∆S3 = 5.736 J ⋅ K −1 (4)∆S 4 = 0
热力学第二定律习题
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℃，101.325 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。
，其体系?S体0，?S环0。
4.热温商δQ/T经证明为状态函数，其积分值必与熵变相等。
5. 100℃，1.5p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? ( )
(1) ?δQ/T= Δ
fus
S
(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< 0
热力学第二定律练习题
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．在任意一可逆过程中∆S = 0，不可逆过程中∆S > 0。
8．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?
9．自发过程的熵变∆S > 0。
10．相变过程的熵变可由T
H
S ∆=∆计算。
11．当系统向环境传热时(Q < 0)，系统的熵一定减少。 12．一切物质蒸发时，摩尔熵都增大。
13．冰在0℃，p T
H
S ∆=
∆>0，所以该过程为自发过程。 14．自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。 15．吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。
16．系统由V 1膨胀到V 2，其中经过可逆途径时做的功最多。
17．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。
18．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：
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 0
(C) Δvap U>Δvap H，Δvap F>Δvap G，Δvap S< 0
(D) Δvap U
3. 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）G
4．H2（g）和O2（g）在绝热密闭钢瓶中反应生成水为零者是（）
第二章-热力学第二定律练习题
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26．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 。
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(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 。
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16．下列过程中∆S为负值的是哪一个：
(A)液态溴蒸发成气态溴 ；
(B) SnO2(s) + 2H2(g) = Sn(s) + 2H2O(l) ； (C) 电解水生成H2和O2 ； (D)公路上撤盐使冰融化 。
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18．25℃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 。
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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
热力学第二定律练习题
5.17求出下述情况下，由于不可逆性引起的作功能力损失。 已知大气 p0 101325 pa，温度 T0 为300K。
（1）将200KJ的热直接从 pA p0 、温度为400K的恒温
热源传给大气。
（2）将200KJ的热直接从大气传向 pB p0 、
温度200K恒温热源B。 （3）200KJ的热直接从热源A传给热源B。
Q
W ' 2.03KW
(2)从室内吸热率
Q 0.65[T0' (15 273)]KW
可逆制冷机的制冷系数
'
Q P
T T0' T
288 T0' 288
于是
0.65
（T0'
-288）=2.03
（ T0'
288 ） 288
（T0' -288）2
5.10是判断如下图（a）所示的可逆循环 Q3 的大小与方向，
循环净功W的大小与方向以及 Q 2 的方向。
第一种情况，设循环自 T2 200K的热源吸热如图（b）对于 可逆循环，克劳修斯积分
Q Q1 Q2 Q3 0
Tr T1 T2 T3
Q3 1500KJ
解得 W Q1 Q2 Q3 300KJ
(2)夏季，将同一台热泵用于室内空调，热泵输入功率及 温差为1 ℃时通过墙壁与大气交换的热量同上。如要维持 室温15 ℃ ，问最大允许的大气温度是多少度?
《热力学第二定律》习题及答案
《热力学第二定律》习题及答案
选择题
1．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
2．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。
3．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。
4．下列各式哪个表示了偏摩尔量： (A),,j i T p n U n ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭ (B) ,,j i T V n H n ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭ (C) ,,j i T V n A n ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭ (D) ,,j
i i T p n n μ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭ 答案：A 。首先根据偏摩尔量的定义，偏导数的下标应为恒温、恒压、恒组成。只有A
和D 符合此条件。但D 中的i μ不是容量函数，故只有A 是偏摩尔量。
5．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。
6．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
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。
热力学第二定律习题
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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 1111
210
ln
ln 1519.91ln103499.73499.7ln
1.167/3000
H 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。
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V
物理化学热力学第二定律练习题及答案
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
T H
S ∆=
∆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 下转变为液态水，其熵变
T H
S ∆=
∆>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V 1膨胀到V 2，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。
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℃，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
热力学第二定律习题详解
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21
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：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21
1Q Q η=-，由于在
可逆卡诺循环中有221
1
Q 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
热力学第二定律练习题40道
xxxXXXXX学校XXXX年学年度第二学期第二次月考XXX年级xx班级
姓名：_______________班级：_______________考号：_______________
题号一、选
择题
二、多
项选择
三、填
空题
四、计
算题
总分
得分
一、选择题
（每空分，共分）
1、下说法中正确的是（）
A.随着高科技的不断发展，绝对零度是可以达到的
B.一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
C.从单一热源吸取热量，并使之全部变成有用的机械功是不可能的
D.热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体
2、热力学第二定律常见的表述方式有两种，其一是：不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其它变化；其二是：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其它变化。第一种表述方式可以用下边的示意图来表示，根据你对第二种表述的理解，如果也用类似的示意图来表示，你认为下列示意图中正确的是（）
评卷人得分
3、下列说法正确的是（）
A.物体吸收热量，其温度一定升高
B.热量只能从高温物体向低温物体传递
C.遵守热力学第一定律的过程一定能实现
D.做功和热传递是改变物体内能的两种方式
4、下列说法正确的是（）
A.热量不能由低温物体传递到高温物体
B.外界对物体做功，物体的内能必定增加
C.第二类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律
D.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化
5、某校中学生参加电视台“异想天开”节目栏的活动，他们指出了下列四个设想方案，哪些从理论上讲是可行的（）
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1.在孤立系中，bai能量总是从有序到无序。du表明了一种能量的自发的衰减过程。用熵zhi来描述混乱的状态。dao
2.在热力学中具体还需要参看克劳修斯和凯尔文的解释。开尔文表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不引起其它变化。克劳修斯表述：不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化。
3.在热力学中主要揭示热机效率的问题。在其他方面，如进化论的证明方面也起作用。用生动的语句描述就是：你用餐后总是会花费的比你实际吃的要多。扩展资料：①热力学第二定律是热力学的基本定律之一，是指热永远都只能由热处转到冷处(在自然状态下)。它是关于在有限空间和时间内，一切和热运动有关的物理、化学过程具有不可逆性的经验总结。指出了在自然条件下热量只能从高温物体向低温物体转移，而不能由低温物体自动向高温物体转移，也就是说在自然条件下，这个转变过程是不可逆的。要使热传递方向倒转过来，只有靠消耗功来实现。自然界中任何形式的能都会很容易地变成热，而反过来热却不能在不产生其他影响的条件下完全变成其他形式的能，从而说明了这种转变在自然条件下也是不可逆的。热机能连续不断地将热变为机械功，一定伴随有热量的损失。第二定律和第一定律不同，第一定律否定了创造能量和消灭能量的可能性，第二定律阐明了过程进行的方向性，否定了以特殊方式利用能量的可能性。②人们曾设想制造一种能从单一热源取热，使之完全变为有用功而不产生其他影响的机器，这种空想出来的热机叫第二类永动机。它并不违反热力学第一定律，但却违反热力学第二定律。③从分子运动论的观点看，作功是大量分
子的有规则运动，而热运动则是大量分子的无规则运动。显然无规则运动要变为有规则运动的几率极小，而有规则的运动变成无规则运动的几率大。一个不受外界影响的孤立系统，其内部自发的过程总是由几率小的状态向几率大的状态进行，从此可见热是不可能自发地变成功的。④热力学第二定律只能适用于由很大数目分子所构成的系统及有限范围内的宏观过程。而不适用于少量的微观体系，也不能把它推广到无限的宇宙。⑤根据热力学第零定律，确定了态函数——温度；根据热力学第一定律，确定了态函数——内能和焓；根据热力学第二定律，也可以确定一个新的态函数——熵。可以用熵来对第二定律作定量的表述。热力学第零定律用来作为进行体系测量的基本依据，其重要性在于它说明了温度的定义和温度的测量方法。表述如下：1、可以通过使两个体系相接触，并观察这两个体系的性质是否发生变化而判断这两个体系是否已经达到热平衡。2、当外界条件不发生变化时，已经达成热平衡状态的体系，其内部的温度是均匀分布的，并具有确定不变的温度值。3、一切互为平衡的体系具有相同的温度，所以一个体系的温度可以通过另一个与之平衡的体系的温度来表示，也可以通过第三个体系的温度来表示。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1519.9 kPa，经等温膨胀最后体积变到10 dm3，计算该过程的Wmax、ΔH、ΔU及ΔS。
解：
2. 1mol H2在300K从体积为1dm3向真空膨胀至体积为10 dm3，求体系的熵变。若使该H2在300K从1dm3经恒温可逆膨胀至10
dm3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 = nRln(V2/V1)＝1×8.314×ln10 = 19.14J/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19.14J/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. 0.5 dm3 343K水与0.1 dm3 303K水混合，求熵变。
解：水的混合过程为等压变化过程，用ΔS = nCp,mln(T2/T1)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ΔSh加上低温水的熵变ΔSc。
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 = nCp,m (T2 - T1) = (0.1ρ/M) Cp,m (T终-303) = (0.5ρ/M) Cp,m (343-T终)
T终= 336.3K
ΔS = ΔSh +ΔS c = (0.5ρ/M) Cp,mln(336.3/343) + (0.1ρ/M)
Cp,m ln(336.3/303)
= (0.5×103/18)×75.31 ln(336.3/343) + (0.1×103/18)×75.31 ln(336.3/303)
= 2.35J/K
4. 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。
已知锡的Cp,m＝24.14J/K·mol, 原子量为118.71，水的Cp,m=75.31J/K·mol。
解：先求锡和水的终态温度T终
Q ＝n锡Cp,m，锡(473-T终) ＝n水Cp,m，水（T终－283）(250/118.71) × 24.14 × (473-T终) = (1000/18) × 75.13 ×（T终－283）
T终＝285.28K
ΔS = ΔSh+ ΔSc ＝n锡Cp,m，锡ln(285.28/473) + n水Cp,m，水ln(285.28/283)
= (250/118.71)×24.14 ln(285.28/473)+ (1000/18)×75.31 ln(285.28/283)
= 7.865J/K
5. 1mol水在373K和101.325kPa向真空蒸发，变成373K和101.325kPa的水蒸气，试计算此过程的ΔS体系，ΔS环境和ΔS总，并判断此过程是否自发。（水的相变热为40.67KJ/mol）
解：水向真空蒸发不是可逆过程，求其熵变，设计可逆过程，在等温