热力学第二定律自测题+答案学习资料

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第08章(热力学第二定律)习题答案

第08章(热力学第二定律)习题答案

思 考 题8-1 根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的.(A) 热量能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.(B) 功可以全部变为热,但热不能全部变为功.(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为无规则运动的能量,反之则不行. [ C ]8-2 有人说: “不可逆过程就是不能往反方向进行的过程” 对吗?为什么?[不可逆过程并不是一定不能往反方向进行的过程,而是往反方向进行的过程中用任何 方法都不能使系统和外界同时复原]8-3 有人设计一台卡诺热机(可逆的).每循环一次可从 400 K 的高温热源吸热1800 J ,向 300 K 的低温热源放热 800 J.同时对外作功 1000 J,这样的设计是(A) 可以的,符合热力学第一定律.(B) 可以的,符合热力学第二定律.(C) 不行的,卡诺循环所作的功不能大于向低温热源放出的热量.(D) 不行的,这个热机的效率超过理论值. [ D ][卡诺热机效率最大: % 25 1 12 = - = T T h ] 8-4 某人设想一台可逆卡诺热机, 循环一次可以从400K 的高温热源吸热1800J, 向300K 的低温热源放热 800J, 同时对外作功 1000J. 试分析这一设想是否合理?为什么?[ 违背熵 增原理 ]8-5 下列过程是否可逆,为什么?(1) 通过活塞(它与器壁无摩擦),极其缓慢地压缩绝热容器中的空气;(2) 用旋转的叶片使绝热容器中的水温上升(焦耳热功当量实验).解:(1)是可逆过程。

此过程是无损耗的准静态过程,当活塞(它与器壁无摩擦),极其缓慢地 绝热膨胀时,系统和外界都可复原,故是可逆过程。

(2)是不可逆过程。

功可完全转化为热,但在无外界影响下,热能却不能完全转化为 机械能。

8-6 关于可逆过程和不可逆过程的判断:(A) 可逆热力学过程一定是准静态过程.(B) 准静态过程一定是可逆过程.(C) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程.(D) 凡有摩擦的过程,一定是不可逆过程.以上四种判断,其中正确的是哪些? [ A,D ]8-7 在所给出的四个图象中,哪个图象能够描述一定质量的理想气体,在可逆绝热过 程中,密度随压强的变化? [ D ]8­8 从统计的意义来解释, 不可逆过程实质上是一个怎样的状态转变过程?一切实际 过程都向着什么方向进行? [ 从几率较小的状态到几率较大的状态;状态的几率增大 (或 熵值增加) ]8­9 由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半,左边是理想气体,右边真空.如果把隔 板撤去,气体将进行自由膨胀过程,达到平衡后气体的温度及熵如何变化? [ 温度不变; 熵增加 ]8­10 在一个孤立系统内, 一切实际过程都向着什么方向进行?这就是热力学第二定律 的统计意义. 从宏观上说, 一切与热现象有关的实际过程都是可逆的吗? [ 状态几率增大; 都是不可逆的 ]8­11 所谓第二类永动机,从功能量转换角度来讲,是一种什么形式的机器?它不可能 制成是因为违背了热学中的哪条定律? [ 从单一热源吸热,在循环中不断对外作功的热 机;热力学第二定律 ]8­12 熵是什么的定量量度?若一定量的理想气体经历一个等温膨胀过程, 它的熵将如 何变化? [ 大量微观粒子热运动所引起的无序性(或热力学系统的无序性) ;增加] 思考题 8-7图。

第3章 第二定律自测题教学内容

第3章 第二定律自测题教学内容

第3章 第二定律自测题1.由热力学第二定律可知,在任一循环过程中( )。

(A)功与热都可以完全互相转换;(B)功可以完全转变为热,而热却不能完全转变为功; (C)功与热都不能完全互相转换;(D)功不能完全转换为热,而热却可以完全转变为功。

2.在封闭系统内发生任何绝热过程的S ∆( )。

(A)一定是大于零;(B)一定是小于零;(C)一定是等于零;(D)可能是大于零也可能是等于零。

3.在隔离系统内发生任何明显进行的过程,则此过程系统总的熵变iso S ∆( )。

(A)>0;(B)=0;(B)<0;(D)条件不全无法确定。

4.在绝热、恒压、W '=0的封闭系统内,发生下列化学过程:C 2H 5OH(1)+3O 2(g)=2CO 2(g)+3H 2O(g) 此过程的W ( );r m H ∆( );r m U ∆( );r m S ∆( )。

(A)大于零;(B)等于零;(C)小于零;(D)无法确定。

5.在绝热、恒容、w′=0的封闭系统内,发生下列反应:CH 3OH(g)+1.5O 2(g)=CO 2(g)+2H 2O(g)此反应的r m U ∆( );r m H ∆( );r m S ∆( )。

(A)>0;(B)<0;(C)=0;(D)无法确定。

6. 物质的量一定的双原子理想气体,经节流膨胀后,系统的压力明显下降,体积变大。

此过程的U ∆( );H ∆( );S ∆( );G ∆( );A ∆( )。

(A)>0;(B)=0;(B)<0;(B)不能确定。

7.物质的量一定的某实际气体,向真空中绝热膨胀之后,系统的p 与V 之积变小,温度降低,则此过程的U ∆( );H ∆( );S ∆( )。

(A)>0;(B)<0;(B)=0;(B)不能确定。

8.加压的液态氨NH 3(1)通过节流阀而迅速蒸发为气态氨NH 3(g ),则此过程的U ∆( );H ∆( );S ∆( )。

(A)>0;(B)=0;(B)<0;(B)不能确定。

08热力学第二定律习题解答

08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 。

二 填空题1.在一个孤立系统内,一切实际过程都向着 的方向进行。

热力学第二定律复习题及解答

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TQS 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 ST∆∆=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THS ∆=∆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 :9. 下列过程中,Q ,W ,ΔU ,ΔH ,ΔS ,ΔG 和ΔA 的数值哪些为零哪些的绝对值相等(1)理想气体真空膨胀; (2)实际气体绝热可逆膨胀; (3)水在冰点结成冰; (4)理想气体等温可逆膨胀;(5)H 2(g )和O 2(g )在绝热钢瓶中生成水;(6)等温等压且不做非膨胀功的条件下,下列化学反应达到平衡:H 2(g )+ Cl 2(g )(g )答: (1)0Q WU H ==∆=∆=(2)0, R Q S U W =∆=∆= (3)e 0, , P G H Q A W ∆=∆=∆= (4)e 0, =, U H Q W G A ∆=∆=-∆=∆ (5)e = 0V U Q W ∆==(6)0=W,H U Q ∆=∆=,0=∆=∆G A10. 298 K 时,一个箱子的一边是1 mol N 2 (100 kPa),另一边是2 mol N 2 (200 kPa ),中间用隔板分开。

热力学第二定律复习题及答案

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 B.ΔH = 0,ΔU = 0 C.ΔG = 0,ΔH = 0 D.ΔU = 0,ΔG = 02. 方程2ln RT H T P m βα∆=d d 适用于以下哪个过程?A. H 2O(s)= H 2O (l) B. H2O(s)= H2O(g) C. NH 4Cl (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∆r H 为正, ∆r 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;B. 高温下自发,低温下非自发;任何温度下均为非自发过程;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 pT G ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 的值:A 、大于零; B 、小于零; C 、等于零; D 、不能确定。

5.25℃下反应 CO(g)+2H 2(g) = CH 3OH(g) θm r H ∆= - 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. 降低温度和压力C. 降低温度,升高压力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. 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7.ΔG=0 A. 逆绝热过程 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. 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. 某些自发过程中可以为系统创造出熵C. 熵变等于过程的热温商 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,如果不做非体积功:A. ΔSB. ΔGC. ΔHD. ΔU10.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 D. 总是增大11. 正常沸点时,液体蒸发为气体的过程中: A. ΔS=0 B. ΔG=0 U=012.在0℃、101.325KPa 下,过冷液态苯凝结成固态苯,) <0 C.△S + △S(环) >0 D. △S + △S(环) <013. 理想气体绝热向真空膨胀,则: A. ΔS = 0,W = 0 B. ΔH = 0,ΔU = 0 C. Δ14. ∂T)V = -S C. (∂H/∂p)S = V D. (∂U/∂V)S = p15.任意两相平衡的克拉贝龙方程d T / d p = T ∆V H mm /∆,式中∆V m 及∆H m Vm ∆V m < 0,∆H m < 0 ; C.;或∆ V m < 0,∆H m > 0;D.可以相同也可以不同,即上述情况均可能存在。

热力学第二定律题解-new..

热力学第二定律题解-new..
r
1
(2)Q =-W = 50 % Wr = 86444 J S = 576 J· K1,U = 0,H = 0 (3)Q = 0,W = 0,U = 0,H = 0 S = 576 J· K1
2、在101.325kPa下,将150g 0℃的冰放入1kg 25℃的水中熔化,假设这是一个孤立系统,计 算该过程的熵变。已知0℃时冰的熔化热为 6020 J· mol-1,水的比热容为4.184J· K-1· g-1。 解: n(H2O,s)=150/18=8.33mol
3、10mol理想气体从40℃冷却到20℃,同时体 积从250dm3变化到50dm3,如果该气体的定压 1 摩尔热容为 29.20J mol 1 K ,求此过程的 S 。
解:
T2 V2 S nCV ,m ln nR ln T1 V1 293 50 10 (29.2 8.314) ln 10 8.314 ln 313 250 1 13.79 133.81 147.6J K
3. 把100℃、101.325kPa下的水向真空蒸发为同温 同压下的水蒸气,已知水的汽化热为41kJmol-1, -1 109J· K8.31J· K 则ΔS(系)_______ , ΔS( 总 ) _______ , 1 0 。 ΔG_______
4. 在外压恒定为101325 kPa,温度恒定为10℃ H O ( s ), 时,发生相变过程H2O ( l ) 2
个过程,从50 dm3膨胀到100 dm3,计算各过程
的Q,W,U,H及S。(1)可逆膨胀;(2)膨
胀过程所作的功等于最大功的50 %;(3)向真空
膨胀。
解:(1)理想气体等温可逆膨胀 U = 0,H = 0
V Q W nRT ln 1728.85J V

物化热力学第二定律习题解答

物化热力学第二定律习题解答

热力学第二定律习题解答1.已知每克汽油燃烧时可放热 46.86 kJ 。

(1) 若用汽油作以水蒸气为工作物质的蒸汽机的燃料时,该机的高温热源为 378 K ,冷凝器即低温热源为 303 K ;(2) 若用汽油直接在内燃机内燃烧,高温热源温度可达到 2273 K ,废气即低温热源亦 为 303 K ; 试分别计算两种热机的最大效率是多少?每克汽油燃烧时所能做出的最大功为多少?T 2 T 1378 303(1)210.20T 2378W Qg48.86 0.20 k J 9.37 kJT 2 T 12273 303(2)210.87T 22273W Qg 48.86 0.87 k J 40.7 kJ652.在 300 K 时, 2 mol 的 N 2 (假设为理想气体)从 106 Pa 定温可逆膨胀到 105Pa ,试计算其 S 。

解38.3 J K53.10 g H 2 (假设为理想气体 )在 300 K,5 105 Pa时,在保持温度为 300 K 及恒定外压为66106Pa 下进行压缩,终态压力为 106Pa ( 需注意此过程为不可逆过程 ) 。

试求算此过程 的 S ,并与实际过程的热温商进行比较。

解 定温过程:108.314ln 5 160 J K -1 28.8J K 2 106Q W p 外 V 2 V 1p 2 V 2 V 1nRT 1 p21.247 104 Jp1Q1.247 104 J 300 K 41.6 J K TS nRln2 8.314 lnp 2106105JK-1S nRlnp 1p2所以 S QT4.在 293 K 时,将一方形容器用隔板从正中间分开,然后将 1 mol N 2和 1 mol He 分别 放在容器的两边, 当将中间隔板抽去以后, 两种气体自动混合。

在此过程中系统的温度 不变,与环境没有热交换,试求此混合过程的S ,并与实际过程的热温商进行比较。

物理化学第二章热力学第二定律练习题及答案

物理化学第二章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℃,pT 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。

21.是非题:⑴“某体系处于不同的状态,可以具有相同的熵值”,此话对否? ⑵“体系状态变化了,所有的状态函数都要变化”,此话对否? ⑶ 绝热可逆线与绝热不可逆线能否有两个交点?⑷ 自然界可否存在温度降低,熵值增加的过程?举一例。

⑸ 1mol 理想气体进行绝热自由膨胀,体积由V 1变到V 2,能否用公式:⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∆12ln VV R S计算该过程的熵变?22.在100℃、p 时,1mol 水与100℃的大热源接触,使其向真空容器中蒸发成 100℃、p 的水蒸气,试计算此过程的∆S 、∆S (环)。

大学物理化学 第二章 热力学第二定律学习指导及习题解答

大学物理化学 第二章 热力学第二定律学习指导及习题解答

3.熵可以合理地指定
Sm$
(0K)
0
,热力学能是否也可以指定
U
$ m
(0K)
0
呢?
答:按能斯特热定理,当温度趋于0K,即绝对零度时,凝聚系统中等温变化过
程的熵变趋于零,即
, 只要满足此式,我们就可以任意
选取物质在0K时的任意摩尔熵值作为参考值,显然 Sm$ (0K) 0 是一种最方便的
选择。但0K时反应的热力学能变化并不等于零,
(2)变温过程
A.等压变温过程 始态 A(p1,V1,T1) 终态 B(p 1,V2,T2)
S
T2
δQ R
T T1
T2 Cp d T T T1
Cp
ln
T2 T1
B.等容变温过程 始态 A(p1,V1,T1) 终态 B(p2,V1,T2)
S
T2
δQ R
T T1
C.绝热过程
T2 CV d T T T1
,所以不
能指定
U
$ m
(0K)
0

4.孤立系统从始态不可逆进行至终态S>0,若从同一始态可逆进行至同
一终态时,则S=0。这一说法是否正确?
答:不正确。熵是状态函数与变化的途径无关,故只要始态与终态一定S
必有定值,孤立系统中的不可逆过程S>0,而可逆过程S=0 是毋庸置疑的,
问题是孤立系统的可逆过程与不可逆过程若从同一始态出发是不可能达到相同
4.熵 (1)熵的定义式
dS δ QR T

S SB SA
B δ QR AT
注意,上述过程的热不是任意过程发生时,系统与环境交换的热量,而必须是在
可逆过程中系统与环境交换的热。

热力学第二定律练习题及答案

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。

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)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。

[工学]第二章+热力学第二定律及其应用练习题

[工学]第二章+热力学第二定律及其应用练习题

第二章热力学第二定律及其应用自测试卷自测试卷(一)一.是非题(4×5=20 分)1.推动热力学第二定律建立和发展的主要实践是热机效应的研究。

2.热力学第二定律对宏观和微观系统都适用。

3.因为ds=,故绝热过程中系统的熵不变。

4.等温可逆过程中ΔA=W 。

5.等温等压过程中的自发性过程,系统的吉氏自由能总减少。

二.填空题(4×5=20分)1、在气体的绝热压缩过程中ΔS________0。

2、在理想气体自由膨胀过程中ΔG_______0。

3、在可逆相变过程中ΔS总______0。

4、在等温等压下两种理想气体混合时,ΔA______0。

5、在系统放热的热力学过程中,ΔS环_______0。

三.单选题。

(4×5=20 分)1.关于熵的下列说法中不正确的是(A)熵的数值与系统的历史无关(B)熵的数值决定于系统与环境交换的热(C)系统的熵等于系统内各部分熵的和(D)环境的熵变与过程有关2.关于Helmholtz自由能变,下列说法中不正确的是(A)在任一等温过程中ΔA≤W(B)在任意等温等容过程中ΔA≤W f(C)不可能有ΔA>W的等温过程(D)在环境作功时,可有ΔA>W f等温等容过程3.关于Gibbs自由能,下列说法中不正确的是(A)在可逆过程中ΔG=W f(B)在等温等压下的平衡态,系统的G值最小(C)在等温等压的过程中ΔG≤W f(D)在等温等压下且w f=0时,ΔG>W的过程不可能发生4.液态苯在正常沸点气化,下面的关系中不正确的是(A)ΔG=0 (B)ΔA=-W(C) ΔH=TΔS (D) ΔU=Q5.理想气体等温膨胀时,下列关系中不正确的是(A)ΔH=ΔQ (B)ΔA=ΔG(C) ΔH=ΔU (D)ΔA>0四.双选题(8×5=40 分)1.对等温等压下的反应NH3(g)+HCI(g)=NH4Cl(s)原则上可作方向判据得是(A)ΔA(B) ΔG(C) ΔS总(D) ΔH (E) ΔU2.关系式ΔS=ΔH/T可应用的过程是(A)纯气体在正常露点凝结(B)等温等压下的化学反应(C)等温等压下理想气体混合过程(D) 等温等压下且不作体积功的过程(E) 纯固体在熔点熔化3.下面的关系式中不正确的是(A)(∂T/∂V) s=(∂P/ ∂S)V (B) (∂T/∂ P)s= (∂V/∂S)P(C)(∂S/∂V)T =(∂P/∂T)V (D) (∂S/∂P)T =(∂V/∂T)P(E) (∂T/∂P)s= (∂S/∂V)T4.可直接由实际过程热计算ΔS的过程是(A)理想气体等温膨胀过程(B)理想气体等温等压混合过程(C)可逆相变过程(D)可逆电池中发生的化学反应(E)纯物质的简单升温过程5.在一绝热刚性容器中发生反应O2(g)+2H2(g)→2H2O(g),下列关系中正确的是(A) ΔU=Q (B) ΔU=ΔH(C) ΔG=ΔA (D)VΔP=ΔH(E) ΔH=C P(T2-T1)试卷(一)答案一.判断体(4×5=20 分)1.Y es 2.no 3. no 4.yes 5.yes二.填空题(4×5=20 分)1.= 2. < 3. = 4. < 5. >三.单选题(4×5=20 分)1.B 2. D 3. A 4. D 5.A四.双选题(8×5=40 分)1.B,C2.A,E3.A,D4.C,D5.A,D自测试卷(二)一.判断题(4×5=20 分)1.热力学第二定律主要解决过程方向和限度的判据问题。

第五章 热力学第二定律课后答案

第五章 热力学第二定律课后答案
其中过程 2→1 为等温吸热循环,吸热量为 q1−2
过程 1→a,a→2 均为可逆绝热过程,因此有
= δ q1 0= , δ q2 0 所以对于整个循环有: wnet = q1−2 ,由于 T=2 T=1 T ,即仅从一
个热源吸热将之全部转换为功,这违反了热力学第二定律,因此 在状态参数坐标图上的两条可逆绝热线不可能相交。
热泵的供暖系数为
= e ′ q= Q1 T1 qWnet T1 − T2
因此热源最多能得到的热量为
qQ1
= qWnet T1 T−1T2
= 1kW × 433K 433K − 363K
= 6.19kW
5-5 试证明:同一种工质在状态参数坐标图(如 p-v 图)上的两条可逆绝热线不可能相交(提 示:如果相交,可导出违反热力学第二定律的结果)。 解:如图所示,设可逆绝热线s1与s2相交于点a,令 1→a→2→1 构成循环。
38 / 78
解:(1)循环的 p-v 图及 T-s 图如下所示
(2)1→2 位绝热过程,因此有
κ
1.4
p1
= p2 TT12
1−κ
= 0.1MPa
×
300K 1500K
1−1.4
= 27.95MPa
(3)1mol 该理想气体的吸热量为
q1,m
=C p,m
(T1
− T3 )
=7 2
R (T1
循环的热效率为
= ηt
w= net , m q1,m
20870.2J= /mol 34920.9J/mol
59.76%
(4)循环的热效率的表达式可以改写为
ηt
=
wnet wnet + q2
39 / 78

《热力学第二定律》习题及答案

《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:A2.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) ,,ji 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。

7.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 。

热力学第二定律习题答案

热力学第二定律习题答案
可以占据体积,不满足 理想气体的条件。例如 满足PVm RT P (为常数)实际气体,其 U 0。
V T
二、简答题 1、(1)对。因为状态函数的 变化只与始终态有关。 但是绝热过程的 S计算例外, 因为对绝热体系来说, 可逆不可逆过程的始终 态的S不可能完全相同。 (2)错。孤立体系达到平 衡时熵最大。 (3)错。不可逆循环的熵 变仍然为0。 (4)错。S (0 l S) (5)对。因为孤立系统达 到平衡时熵最大。 (6)错。必须是等温等压 且无其他功的条件。 (7)对。此即亥姆赫兹自 由能判据。 (8)错。该式的适用条件 是均相封闭系统无其他 功的过程。像过冷水结 冰的 不可逆相变即使等温等 压,其G (0 因为自发进行)。 (9)错。吉布斯自由能是 状态函数,系统状态改 变,G就可能发生变化。
自由膨胀是不可逆的, 系统的温度和内能却都 不变。节流膨胀气
体温度是否降低与焦汤 系数的正负有关,节流 过程焓值不变。
10、取A、热机及 R为一个系统: S总 S热机 SA SR 0
而S热机
0,SR
Q1 T1
Q1
T1S A
11、U H 0,而S nR ln V2 ,F G W Q TS V1
Q W U 0
2、
Q
TS
过程恒温可逆
一定量的理想气体等温
可逆过程:
F G ( PV ) 0
Q W G F TS。
3、不矛盾。开尔文说法 :热不能无代价地全部 转化为功。而理想气体 等温
可逆膨胀吸热 Q全部转为功 W,它是付出了代价的, 即系统的体积变大了。
4、错。这只是两个过程 的dS与其相应的 Q 的关系。而始终态相同 的系统
解(1)在298.15K、101325Pa下,石墨(G)→金刚石 (D)相变过程的摩尔自由能变:

第二章 热力学第二定律 答案

第二章 热力学第二定律 答案

第二章热力学第二定律练习题答案一、判断题答案:1.对。

自然界发生的过程是以一定速率进行的,都是不可逆的,但不一定都是自发的,例如人们用电解水法制备氢气。

2.错。

例如,理想气体绝热不可逆压缩,就不是自发的。

3.错。

只有在孤立体系才成立。

非孤立体系不成立,例如电解水熵增加,但不自发的。

4.第1,2个结论正确,第3个结论错。

绝热不可逆压缩过程。

∆S > 0。

5.错。

系统由同一始态出发,经绝热可逆和绝热不可逆过程不可能到达相同的终态。

经绝热可逆,∆S = 0;绝热不可逆过程,∆S > 0。

6.错。

系统经循环过程后回到始态,状态函数都不改变,但不能依此来判断过程的性质,可逆循环与不循环都可以回到始态。

7.错。

正确说法是隔离系统平衡态的熵最大。

8.错。

正确的是绝热可逆过程中∆S = 0,绝热不可逆过程中∆S > 09.不矛盾。

理想气体经等温膨胀后,是的,吸的热全部转化为功,因气体的状态变化了,体积增大了,发生了其他变化。

10.错。

例如过冷水结冰,自发过程,但熵减少。

只有孤立体系或绝热体系,自发变化过程,∆S > 0。

11.错。

必须可逆相变才能用此公式。

12.错。

系统的熵除热熵外,还有构型熵。

例如NaOH固体溶于水,或C在氧气中燃烧,都是放热,但熵都是增加。

13.对。

固体、液体变成气体,熵是增加的。

14.错。

冰在0℃,pө下转变为液态水,不能认为是自发方程;同样在0℃,pө下液态水也可以变成冰,只能说是可逆过程(或平衡状态)。

15.错。

只有孤立体系才成立,非孤立体系不成立,例如过冷水结冰,ΔS< 0,混乱度减小,自发过程的方向就不是混乱度增加的方向。

16.错,必须在等温、等压的条件下才有此结论。

17.错。

若有非体积功存在,则可能进行,如电解水,吉布斯函数变化大于零。

18.错。

此说法的条件不完善,如在等温条件下,做的功(绝对值)才最多。

19.错。

基本方程对不可逆相变不适用。

20.错。

大学物理 热力学第二定律 习题(附答案)

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

热力学第二定律测试题1

热力学第二定律测试题1

一、判断题1. 不可逆过程的熵变是不可求的。

(×)2. 任意过程中的热效应与温度相除,可以得到该过程的熵变。

(×)3. 在孤立体系中,一自发过程由A B,但体系永远回不到原来状态。

(√)4.可以用一过程的熵变与热温商的大小关系判断其自发性。

(√)5. 公式只适用于可逆过程。

( × )6. 公式Vdp SdT dG +-=只适用于可逆过程。

( × )二、选择题1.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2.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3.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4.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5. 理想气体在自由膨胀过程中, 其值都不为零的一组热力学函数变化是(A) ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔV (B)ΔS 、ΔA 、ΔV 、ΔG(C) ΔT 、ΔG 、ΔS 、ΔV (D)ΔU 、ΔA 、ΔH 、ΔV6. 在下列过程中, ΔG =ΔA 的是(A) 液体等温蒸发 (B) 气体绝热可逆膨胀(C) 理想气体在等温下混合 (D) 等温等压下的化学反应7. 1mol Ag(s)在等容下由273.2K 加热到303.2K 。

第五章热力学第二定律练习题-资料

第五章热力学第二定律练习题-资料
(3)如右图所示的循环,试判断下列情况 哪些是可逆 的?哪些是不可逆的?哪些 是不了能的?
1)QL 1000KJ,W250KJ; 2)QL 2000KJ,W2400KJ; 3)QH 3000KJ,W250KJ;
5.12 若封闭系统经历一过程,熵增为25KJ/K,从300K的 恒温热源吸热8000kJ,此过程可逆?不可逆?还是不可 能?
总熵变 S1Sr1S0
此过程完全可逆,因此孤立系统熵增为零。
(b)因为过程中无摩擦损耗,因此气体压缩所需要的功及 放出的热量与(a)相同,即
Q 2W 2 7 6 5 7 .7 5K J
S 1 9 .1 4 K J/K 热源温度 TR2 300K 时,热源熵变
总熵增
Sr2763 50 70 .7525.53K J/K
第五章热力学第二定律练习题-资料
5.2是非判断及改错题:
(1)只有一个热源是不可能实现热变功的。
(2)所有可逆循环的热效率 i 都等于 1T2 / T1 。
(3)任何不可逆循环都必有 q/T0。
(4)系统没有从外界吸热,系统的熵不可能增大。
(5)自发过程是不可逆的。
(6)使系统熵增加的过程一定是不可逆过程。
因 此 , 此 循 环 为 不 可 逆 循 环 。
5.10是判断如下图(a)所示的可逆循环 Q 3 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
QQ1Q2Q3 0 Tr T1 T2 T3
Q31500KJ
解得 W Q1 Q2 Q3 300KJ
第二种情况,若设循环向 T2 200K的热源吸热Q 2 800 K J 对于可逆循环,克劳修斯积分
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1、理想气体经绝热可逆膨胀至一定的终态,该过程中体系的熵变ΔS体及环境的熵变ΔS环应为:(D )(A) ΔS体>0,ΔS环<0 (B)ΔS体<0,ΔS环>0(C) ΔS体>0,ΔS环=0 (D)ΔS体=0,ΔS环=02、下列四种表述:(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”。

(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:( C)(A) (1),(2) (B) (3),(4) (C) (2),(3) (D) (1),(4)(B) 因为绝热可逆ΔS = 0 ,绝热不可逆∆S > 0。

所以状态函数S不同,故终态不能相同。

(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) 可达到同一终态,视绝热膨胀还是绝热压缩而定4、下列表达式中不正确的是:(B)(A) (∂U/∂V)S = -p(适用于任何物质)(B) d S = Cp dln(T/K)- nR dln(p/p∃) (适用于任何物质)(C) (∂S/∂V)T = (∂p/∂T)V(适用于任何物质)(D) (∂U/∂p)T = 0 (适用于理想气体)5、N2和O2混合气体的绝热可逆压缩过程中,体系的热力学函数变化值在下列结论中正确的是: ( )(C) 因为Q R= 0 故ΔS = 0(A) ΔU= 0 (B) ΔA= 0 (C) ΔS= 0 (D) ΔG = 06、在下列结论中,正确的划“√”,错误的划“×”。

下列的过程可应用公式△S =nR ln(V2/V1) 进行计算:(1) 理想气体恒温可逆膨胀( √) (2) 理想气体绝热可逆膨胀( ×)(3) 373.15 K 和101.325 kPa 下水的汽化( ×) (4) 理想气体向真空膨胀( √)7、将1 mol 甲苯在101.325 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101.325 kPa 下的蒸气。

该过程的:(B)(A) Δvap S m= 0 (B) Δvap G m= 0 (C) Δvap H m= 0 (D) Δvap U m= 08、单原子分子理想气体的C V, m =(3/2)R,温度由T1变到T2时,等压过程体系的熵变ΔS p与等容过程熵变ΔS V 之比是:(D)(A) 1 : 1 (B) 2 : 1 (C) 3 : 5 (D) 5 : 39、对一封闭体系,W A = 0 时,下列过程中体系的ΔU ,ΔS ,ΔG 何者必为零?(1) 绝热密闭刚性容器中进行的化学反应过程 ___ΔU = 0 ___ ; (2) 某物质的恒温恒压可逆相变过程__ΔG = 0 ___ ;(3) 某物质经一循环恢复原状态 _____ΔU = 0 , ΔS = 0 , ΔG = 0____ 。

10、在 101.325 kPa 压力下,1.5 mol H 2O(l) 由 10℃75.295 J· K -1· m ol -1,则此过程中体系的熵变为: ( ) (A) 6.48 J· K -1 (B) 1.8225 kJ· K -1 (C) 78.94 J· K -1 (D) 14.93 J· K -111、(1) 理想气体与温度为T则体系的熵变为: ( C )(A) Q /T (B) 0 (C) 5Q /T (D) - Q /T(2) 体系经历一个不可逆循环后 ( C ) (A) 体系的熵增加 (B) 体系吸热大于对做作的功(C) 环境的熵一定增加 (D) 环境的内能减少 12、1mol 理想气体从p 1,V 1,T 1分别经: (C )(1) 绝热可逆膨胀到p 2,V 2,T 2 (2) 绝热恒外压下膨胀到/2p ,/2V ,/2T若p 2=/2p ,则:(A) /2T =T 2, /2V =V 2, /2S =S 2 (B) /2T >T 2, /2V <V 2, /2S <S 2(C) /2T >T 2, /2V >V 2, /2S >S 2 (D) /2T <T 2, /2V <V 2, /2S <S 213、理想气体的物质的量为n ,从始态A(p 1,V 1,T 1)变化到状态B(p 2,V 2,T 2),其熵变的计算公式可用: (C )(A) ∆S =nR ln(p 2/p 1)+21(T T ⎰C p d T /T ) (B) ∆S =nR ln(p 1/p 2)-21(T T ⎰C p d T /T ) (C) ∆S =nR ln(V 2/V 1)+21(T T ⎰C V d T /T ) (D) ∆S =nR ln(V 2/V 1)-21(T T ⎰C V d T /T ) 14、理想气体等温过程的ΔA 。

(C )(A) >ΔG (B) <ΔG (C) =ΔG (D) 不能确定15、在300K 时,2 mol 某理想气体的吉布斯自由能G 与赫姆霍兹自由能A 的差值为: ( )(A) G -A =1.247 kJ (B) G -A =2.494 kJ (C) G -A =4.988 kJ (D) G -A =9.977 kJ16、理想气体自状态p 1,V 1,T 等温膨胀到p 2,V 2,T , 此过程的ΔA 与ΔG 的关系是: (C )(A) ΔA >ΔG (B) ΔA <ΔG (C) ΔA =ΔG (D) 无确定关系17、 公式 d G = -S d T + V d p 可适用下述哪一过程: (B )(A) 298K 、101325Pa 下的水蒸发过程 (B) 理想气体真空膨胀(C) 电解水制取氢 (D) N 2(g) + 3H 2(g)=2NH 3(g) 未达平衡18、温度升高对物质的下列各量有何影响(增大、减小或不变),并简证之(或简单解释之)。

(1) 恒压下物质的焓 (2) 恒容下物质的内能(3) 恒压下物质的熵 (4) 恒容下物质的赫姆霍兹自由能(5) 恒压下物质的吉布斯自由能19、下列关系式中哪个不需要理想气体的假设? (C )(A) C p - C V = nR (B) (dln p )/d T =ΔH /RT 2(C) 对恒压过程,ΔH =ΔU + p ΔV (D) 对绝热可逆过程,pV γ= 常数。

20、热力学温标是以 ( ) 为基础的。

(C )(A) p → 0 极限时气体的性质 (B) 理想溶液性质(C) 热机在可逆运转的极限性质 (D) 热机在不可逆运转的性质21、热力学第三定律可以表示为: ( B )(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零22、亥姆霍兹自由能判据可以写作: ( C )(A )(d A )T, V , W =0 ≤0 (B )(d A )T, V , W =0 ≥0 (C )(d A )f ,,0T V W=≤0 D )(d A )f ,,0T V W =≥0 23、吉布斯自由能判据可以写作: (B )(A )(d G )T, p, W =0 ≤0 (B )(d G )f ,,0T p W =≤0 (C )(d G )T, p, W =0 ≥0 (D )(d G )f ,,0T p W =≥024、我们并未说在等温等压下Δ0G >的变化是不可能的,而只是说 在等温等压,不做其它功(或W A =0) 的条件下,它不会自动发生。

25、在用热力学函数来判断变化的方向性时,并未涉及到 速率 的问题,实际 速率 要由体系受到的 阻力 而定。

26、用熵判据来判别变化的方向和平衡条件时,体系必须是____隔绝体系______,除了考虑___体系___ 的熵变外,还要考虑__环境____的熵变。

27、 当封闭体系发生变化时, 应该用______可逆变化________过程中的热温商来衡量它的变化值。

28、由于热功交换的 不等价性 ,而在公式中引入的 不等号 ,这对于其它过程(包括化学过程)同样适用。

因而对所有的不可逆过程就找到了一个共同的判别准则。

29、 当一个不可逆过程发生之后, 熵 增加了,而 能量 的可用性减少了。

30、对一单组分、单相、各向同性的封闭体系而言,等压条件下只做体积功时,其吉布斯自由能值将随温度的升高而 减少 。

31、由于隔绝体系的__ U __、__ V __不变,故熵判据可以写作___(d S )U ,V ≥ 0 _______。

32、在__等温、等容、 封闭体系、不做其它功______的条件下,自发变化总是朝着A ___减少___的方向进行的,直到体系达到平衡。

33、在___等温、等压、封闭体系、不做其它功____的条件下,自发变化总是朝着吉布斯自由能___减少___的方向进行的,直到体系达到平衡。

34、公式ΔS=nR ln(V2/V1)+C V ln(T2/T1)的适用范围是______理想气体从始态p1,V1,T1经历任何过程到态终态p2,V2,T2____________。

35、公式Δmix S=-R∑B n B ln x B的应用条件是_______封闭体系平衡态、理想气体、等温混合,混合前每种气体单独存在时的压力都相等,且等于混合后的总压力__________________。

36、理想气体等温(T= 300 K) 膨胀过程中从热源吸热600 J,所做的功仅是变到相同终态时最大功的1/10,则体系的熵变ΔS = ______ 20 ____ J·K-1。

37、两个同体积、同温度(298 K)、同压力的相连容器,分别盛有0.028 kg N2与0.032 kg O2(视为理想气体),打开通路使气体混合,则混合吉布斯自由能ΔG = -3.435 k J _。

38、指出下列公式的适用范围:(A) ΔH = Q p(B) W = (p1V1- p2V2)/(ϒ- 1)(C) ΔS = nR ln(p1/p2) + C p ln(T2/T1)(D) (∂H/∂p)S = (∂G/∂p)T(E) Δmix S = -R∑n i ln x i。

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