第二章食品热力学基础思考及练习题
物理化学 第二章 热力学第二定律 练习题
热力学第二定律
解决的问题
物理变化和化学变化
过程中方向和限度问题
基本要求及主要公式 自发过程的共同特征—不可逆性，由此 引出第二定律的经验表述 一.第二定律的经验表述 1．克劳修斯说法：不能把热从低温物体传到 高温物体而不引起任何变化。 2．开尔文说法：不能从单一热源取热使之全 部变为功而不引起任何变化。或第二类永 动机是根本造不成的。
4．为了计算绝热不可逆过程的熵变，可在始
末态间设计一条绝热可逆途径来计算。 (×) 5．平衡态熵最大。 (× )
6．冰在0℃，101.325kPa下，转化为液态水， 其熵变△S=△H/T＞0，所以该过程为自发 过程。 (× )
7．在等温等压下，吉布斯函数的改变量大于
零化学变化都不能进行。 (× )
p1 p2
若理想气体上式为△G=nRT㏑p2/p1
四、热力学函数的数学表达式 封闭体系，非体积功为零，可逆过程 dU=TdS-pdV
dH=TdS+Vdp
dA=-SdT-pdV dG=-SdT+Vdp
练 习 题
一、判断题 以下说法对吗？ 1．自发过程一定是不可逆过程 (√)
2．熵增加过程一定是自发过程。 (×) 3．绝热可逆过程的△S=0，绝热不可逆过程 的△S＞0。 (√)
（3）熵 （4）吉布斯函数 (3)
4．1mol理想气体经一等温可逆压缩过程，则 （1）△G＞△A （2）△G＜△A （3）△G=△A （4）无法比较 (3)
A U T S等Biblioteka 过程: G H T S
U 0
H 0
在相同的始终态之间:△S相等
G A
5．熵变的计算 （1）封闭体系简单状态变化 a、等温可逆 △S=QR/T b、等容过程 c、等压过程
第二章 思考题
（2）ΔH=0 （3）ΔU=ΔH=0
第二章 热力学第二定律思考题
1.某体系当内能、体积恒定时，△S<0 过程则不能发生。 答：必须限制在组成不变的封闭体系中，且不做非体积功的条件下，即公式 dU=TdS-pdV 的适用范围。当 dU=0,dV=0 时，dS=0，不可能发生 dS<0 的过程。
2.某体系从始态经历一个绝热不可逆过程到达终态，为了计算某些状态函数的变 量，可以设计一绝热可逆过程，从同一始态出发到达国一终态。 答：根据熵增原理，绝热不可逆过程△S>0，而绝热可逆过程的△S=0。从同一 始态出发，经历绝热不可逆和绝热可逆两条不同途径，不可能达到同一终态。
（4）ΔU=0 （5）ΔG=0
6.试分别指出系统发生下列状态变化时的△U，△H，△S，△A 和△G 中何者必 定为零： （1）任何封闭系统经历了一个循环过程； （2）在绝热密闭的刚性容器内进行的化学反应； （3）一定量理想气体的组成及温度都保持不变，但体积和压力发生变化； （4）某液体由始态（T，P*）变成同温、同压的饱和蒸气。其中 P*为该液体在 温度 T 时的饱和蒸气压； （5）任何封闭系统经任何绝热可逆过程到某一终态； （6）气体节流膨胀过程。 答：（1）对于循环过程，系统的状态最终未变，因而所有状态函数均未改变。故 △U，△H，△S，△A 和△G 均等于零； （2）绝热 Q=0，恒容 W=0，故△U=0； （3）对于定量、定组成的理想气体，U 和 H 只是 T 的函数，故 T 不变，则△U 和△H 为零； （4）此相变可通过等温、等压且W ′ = 0 的可逆相变过程来实现，故△G=0； （5）绝热可逆，△S=0； （6）节流膨胀，等焓过程，△H=0.
第二章热力学第一定律练习题
第一章热力学第一定律练习题一、判断题（说法对否）：1.当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。
当系统的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。
2.在101.325kPa、100℃下有lmol的水和水蒸气共存的系统，该系统的状态完全确定。
3.一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完全确定。
4.系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不变就不与环境换热。
5.从同一始态经不同的过程到达同一终态，则Q和W的值一般不同，Q + W的值一般也不相同。
6.因Q P= ΔH，Q V= ΔU，所以Q P与Q V都是状态函数。
7．体积是广度性质的状态函数；在有过剩NaCl(s) 存在的饱和水溶液中，当温度、压力一定时；系统的体积与系统中水和NaCl的总量成正比。
8．封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。
9．在101.325kPa下，1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。
若水蒸气可视为理想气体，那么由于过程等温，所以该过程ΔU = 0。
10.一个系统经历了一个无限小的过程，则此过程是可逆过程。
11．1mol水在l01.325kPa下由25℃升温至120℃，其ΔH= ∑C P,m d T。
12．因焓是温度、压力的函数，即H = f(T,p)，所以在恒温、恒压下发生相变时，由于d T = 0，d p = 0，故可得ΔH = 0。
13．因Q p = ΔH，Q V = ΔU，所以Q p - Q V = ΔH - ΔU = Δ(p V) = -W。
14．卡诺循环是可逆循环，当系统经一个卡诺循环后，不仅系统复原了，环境也会复原。
15．若一个过程中每一步都无限接近平衡态，则此过程一定是可逆过程。
16．(∂U/∂V)T = 0 的气体一定是理想气体。
17．一定量的理想气体由0℃、200kPa的始态反抗恒定外压(p环= 100kPa) 绝热膨胀达平衡，则末态温度不变。
第二章、热力学基础
第二章、热力学基础杜勇2.1溶体相的热力学模型2.1.1二元系的摩尔吉布斯自由能2.1.2理想溶液2.1.3混合量2.1.4过剩量2.1.5描述替换溶液的经验方法2.1.6真实溶液2.1.7吉布斯－杜亥姆公式的应用2.1.8稀溶液的近似处理2.1.9两个热力学计算的练习2.2磁性对热力学性质的贡献2.3热力学性质的估算2.4稳定图及其在界面反应用中的应用2.51733到2010年热力学发展的里程碑简介2.6综合练习一:纯元素的热力学性质2.7综合练习二:磁性转变对热力学的贡献2.1溶液的热力学模型2.1.1二元系的摩尔吉布斯自由能图Gαm=x A o GαA+x B o GαB+RT(x A ln x A+x B ln x B)+ex Gαm(4)M Gαm=RT(x A ln x A+x B ln x B)+ex Gαm(5)Partial ideal entropy of mixing:M S i ideal=-R lnx iRT(x A ln x A+x B ln x B)⇒(吉布斯自由能的理想混合熵)A、B两种原子随机分布⇒混合熵-R(xln x A+x B ln x B)A问题一:怎样计算吉布斯自由能的理想混合熵?RT(x A ln x A+x B ln x B)?问题一:怎样计算吉布斯自由能的理想混合熵?RT(x A ln x A+x B ln x B)?答案:A、B两种原子随机分布⇒所有位置等价⇒替代固溶体随机分布的数量可以根据N A个A原子与N B个B原子的数量表述:W=N!/(N A!N B!)(6)根据玻尔兹曼公式,这种随机分布对熵的贡献如下:∆S/κ=ln W=ln N!-∑ln N i!≈N ln N-∑N i ln N i=N ln N–N∑(N i/N)ln N i=-N∑(N i/N)ln(N i/N)=-N∑x i ln x i∆G=-T∆S=N k T∑x i ln x i=RT∑x i ln x i(7) *ln N!=N ln N–N(stalin formula)(when N is very large)2.1溶液的热力学模型2.1.2理想溶液(I)假设随机混合(random mixing)(II)在不同种类原子之间没有特殊的相互作用(no particular interaction)理想溶液的吉布斯自由能与体积:Gαm=x A o GαA+x B o GαB+RT(x A ln x A+x B ln x B)(8) V m=x A o V A+x B o V B(9)问题二:请根据方程(8）推导出方程(9）.RT(x A ln x A+x B ln x B)项对二元系的贡献:RT(x A ln x A+x B ln x B+x C ln x C)项对三元系的贡献:Fig.3通过混合熵确定的(a)二元、(b)三元系的摩尔吉布斯能曲线2.1溶液的热力学模型2.1.3热力学性质的混合量∙相的任意摩尔混合量都可用纯组元热力学性质的加权平均来表示Q m=x A o Q A+x B o Q B+M Q m(10) M Q m是任意摩尔混合量.∙偏混合量是相对于纯组元热力学性质的相对值.M Q A=Q A–o Q A(11) G i=o G i+RT ln x i+RT lnγiQ A=G i,o Q A=o Gi,M Q A=RT ln x i+RT lnγi∙对于理想溶液，混合体积M V m为02.1溶液的热力学模型2.1.4热力学性质的过剩量∙过剩量是相对于理想溶液而言:G m=x A o G A+x B o G B+RT(x A ln x A+x B ln x B)+ex G m(12)∙过剩量为实际溶液与理想溶液的热力学函数的差值∙过剩偏自由能,过剩偏熵,和过剩偏焓（混合焓）:ex G j=ex G m+∂ex G m/∂x j-∑x i∂ex G m/∂x i(13) ex G i=G i-o G i+T M s i ideal(14) ex S i=S i-o S i-M s i ideal(15) ex H i=H i-o H i=M H i(16) M s i ideal=-Rlnx i(partial ideal entropy of mixing)M H i ideal=0:(partial ideal enthalpy of mixing)2.1溶液的热力学模型2.1.5描述替换溶液的经验方法∙过剩吉布斯自由能:实际溶液与理想溶液吉布斯自由能的差ex G m=x A x B I 纯组元时为零∙ex G m通常由Redlich-Kister公式表示:I=0L+(x A-x B)⨯1L+(x A-x B)2⨯2L+ (17)∙I的物理意义:两个组元间的相互作用.∙I=0:理想溶液;I=恒量(不随成分、温度变化):规则溶液参数(regular solution parameter)；1L:亚规则溶液参数(sub-regular solution parameter);2L:亚亚规则溶液参数(sub-sub-regular solution parameter)；2.1溶液的热力学模型2.1.5描述替换溶液的经验方法ex G m=x A x B(0L+(x A-x B)⨯1L+(x A-x B)2⨯2L)Fig.4Properties of Redlich-Kister termsm A B A B A Bi L=a i+b i TFig.1具有反常溶解度间隙的Fe-Zn相图m A B A B A Bi L=h i⨯exp(-T/s i)G.Kaptay,CALPHAD,28,115-124(2004)Fig.2无反常溶解度间隙的Fe-Zn相图2.1.6实际溶液Fig.5三种不同相互作用参数的二元系规则溶液模型.2.1.7吉布斯－杜亥姆关系的应用∙T和P为常量时,吉布斯－杜亥姆关系归结为:∑x i d lna i=0(20)∑x i d lnf i=0(21)问题四:怎样由方程（20）得出方程（21）?∙在二元系中,吉布斯－杜亥姆关系采用下面的公式:x A dln a A+x B dln a B=0(22)∙吉布斯－杜亥姆关系的重要性:♠在二元系中，一个组元的活度可以由另一个已测的组元活度计算出。
第二章热力学第二定律练习思考题
第二章热力学第二定律练习思考题一、选择题1. 可逆热机的效率高, 所以由可逆机带动的火车跑得最快跑得最慢夏天跑得快冬天跑得快2. 对于克劳修斯不等式, 判断不正确的是必为可逆过程或处于平衡状态必为不可逆过程必为自发过程违反卡诺原理和热力学第二定律3. 当理想在等温（500K ）下进行膨胀时，求得体系的熵变D S ＝1 0 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: ( )5000J 500J 50J 100J4. 理想气体在绝热条件下, 在恒外压下被压缩到终态, 这体系与环境的熵变:( )D S( 体)>0, D S ( 环)>0 D S ( 体)<0, D S ( 环)<0D S ( 体)>0, D S ( 环)=0 D S ( 体)>0, D S ( 环)<05. 计算熵变的公式适用于下列哪个过程: ( )理想气体的简单状态变化无体积功的的封闭体系的简单状态变化过程理想气体的任意变化过程封闭体系的任意变化过程6. 2mol 理想气体B, 在300K 时等温膨胀, W =0 事体积增加一倍, 则其D S(J ·K -1 ) 为:( )-5.76 331 5.76 11.527. 某体系等压过程A ? B 的焓变D H 与温度T 无关，则该过程: ( )D U 与温度无关 D S 与温度无关D A与温度无关 D G 与温度无关8. 下列过程中D S 与负值的是哪一个: ( )液态溴蒸发成气态溴SnO 2 (s)+2H(g)=Sn(s)+2H 2 O(1)电解水生成H 2 和O 2 公路上撒盐使冰融化9. 25 °C 时, 将11.2 升O 2 与11.2 升N 2 混合成11.2 升的混合气体, 该过程:( )D S >0, D G <0 D S <0, D G <0D S =0, D G =0 D S =0, D G <010. D G = D A的过程是: ( )H 2 (l,373K,p q ) →H 2 O(g,373K, p q )N 2 (g,400K,100kPa) →N 2 (g,400K,100kPa)等温等压下,N 2 (g) + 3H 2 (g) →NH 3 (g)Ar(g, T,p q ) →Ar((g, T +100, p q )11. 等温等熵条件下, 过程自发进行时, 下列关系肯定成立的是( )D G <0 D A <0 D H <0 D U <012. 一个已充电的蓄电池以 1.8V 输出电压放电后, 用 2.2V 电压充电使其恢复原状, 则, 总的过程热力学量变化是( )Q <0, W >0, D S >0, D G <0 Q <0, W >0, D S <0, D G <0Q >0, W >0, D S =0, D G =0 Q <0, W >0, D S =0, D G =013. 吉布斯自由能的含义应该是: ( )是体系能对外做非体积功的能量是在可逆条件下体系能对外做非体积功的能量是在恒温恒压条件下体系能对外做非体积功的能量按定义理解G=H-TS14. 对于封闭体系的热力学, 下列各组状态函数之间的关系正确的是: ( )A>U A<U G<U H< A15. 热力学基本方程d G =- S d T + V d p ,, 可以使用于下列哪个过程: ( )298K 、标准压力下，水汽化为蒸汽理想气体向真空膨胀电解水制取氢气N 2 +3H 2 →2NH 3 未达到平衡16 ．1mol 范德华气体的应等于: ( )17. 下列各量中哪个是偏摩尔量: ( )18 ．对于吉布斯－杜亥姆公式，下列叙述不正确的是：（）表明各物质偏摩尔之间的关系19. 在恒焓恒压条件下, 均相单组分封闭体系, 达到平衡的依据是: ( )D S =0 D U = 0 D A = 0 D G = 020 在- 10 °C, 1atm 下，水的化学式势m （水）与冰的化学势m （冰）的大小关系应为：（）m （水）＝m （冰）m （水）> m （冰）m （水）< m （冰）无法确定。
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
或
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。
（完整版）《物理化学》第二章热力学第一定律练习题（含答案）
（完整版）《物理化学》第⼆章热⼒学第⼀定律练习题（含答案）第⼆章练习题⼀、填空题1、根据体系和环境之间能量和物质的交换情况，可将体系分成、、。
2、强度性质表现体系的特征，与物质的数量⽆关。
容量性质表现体系的特征，与物质的数量有关，具有性。
3、热⼒学平衡状态同时达到四种平衡，分别是、、、。
4、体系状态发⽣变化的称为过程。
常见的过程有、、、、。
5、从统计热⼒学观点看，功的微观本质是，热的微观本质是。
6、⽓体各真空膨胀膨胀功W= 07、在绝热钢瓶中化学反应△U= 08、焓的定义式为。
⼆、判断题（说法对否）：1、当体系的状态⼀定时，所有的状态函数都有⼀定的数值。
（√）2、当体系的状态发⽣变化时，所有的状态函数的数值也随之发⽣变化。
（χ）3．因= ΔH， = ΔU，所以与都是状态函数。
（χ）4、封闭系统在压⼒恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。
（χ）错。
只有封闭系统不做⾮膨胀功等压过程ΔH=Q P5、状态给定后，状态函数就有定值；状态函数确定后，状态也就确定了。
（√）6、热⼒学过程中W的值应由具体过程决定( √ )7、1mol理想⽓体从同⼀始态经过不同的循环途径后回到初始状态，其热⼒学能不变。
( √ )三、单选题1、体系的下列各组物理量中都是状态函数的是（ C ）A 、T、P、V、QB 、m、W、P、HC、T、P、V、n、D、T、P、U、W2、对于内能是体系的单值函数概念，错误理解是（ C ）A体系处于⼀定的状态，具有⼀定的内能B对应于某⼀状态，内能只能有⼀数值不能有两个以上的数值C状态发⽣变化，内能也⼀定跟着变化D对应于⼀个内能值，可以有多个状态3下列叙述中不具有状态函数特征的是（D ）A体系状态确定后，状态函数的值也确定B体系变化时，状态函数的改变值只由体系的始终态决定C经循环过程，状态函数的值不变D状态函数均有加和性4、下列叙述中正确的是（ A ）A物体温度越⾼，说明其内能越⼤B物体温度越⾼，说明其所含热量越多C凡体系温度升⾼，就肯定是它吸收了热D凡体系温度不变，说明它既不吸热也不放热5、下列哪⼀种说法错误（ D ）A焓是定义的⼀种具有能量量纲的热⼒学量B只有在某些特定条件下，焓变△H才与体系吸热相等C焓是状态函数D焓是体系能与环境能进⾏热交换的能量6、热⼒学第⼀定律仅适⽤于什么途径（A）A同⼀过程的任何途径B同⼀过程的可逆途径C同⼀过程的不可逆途径D不同过程的任何途径7. 如图，将CuSO4⽔溶液置于绝热箱中,插⼊两个铜电极，以蓄电池为电源进⾏电解，可以看作封闭系统的是（A）(A) 绝热箱中所有物质； (B) 两个铜电极；(C) 蓄电池和铜电极；(D) CuSO4⽔溶液。
食品工程原理2复习题
食品工程原理2课堂练习题1、精馏塔采用全回流时，其两操作线____。
2、根据对冷冻介质与食品接触的基本方式，冷冻过程包含____和____两个过程。
3、若进料量、进料组成、进料热状况都不变，要提高x D，可采用____方法。
精馏的两操作线都是直线，主要是基于____。
4、水冻结成冰的一般过程是____，而后由于体系达到了热力学的____条件，水将在冻结温度下形成冰晶体。
5、由于____和____，所以实际每蒸发1kg水要消耗1kg以上的蒸气。
6、根据干燥过程水分或干燥速率变化的特点，可将干燥过程分为三个阶段：____、____、____。
7、在并流加料的多效蒸发中，蒸发室压强逐效____，沸点逐效____，前效进入后效时____，浓度____，传热系数____。
8、在相同温度下，萃取剂与组分B的互溶度越小，其两相区域的面积越____，所得萃取相的组成越____。
9、对于饱和湿空气而言，其湿球温度____干球温度。
10、对接近常压的低浓度溶质的气液平衡系统，当总压增加时，亨利系数____，相平衡常数m____，溶解度系数H____。
（增加、减少、不变）。
11、在气体流量，气相进出口组成和液相进口组成不变时，若减少吸收剂用量，则传质推动力将____，操作线将____平衡线。
12、膜的透过速率随着推动力的增加而____。
13、对于同一种溶液，沸点升高值随溶液浓度及蒸发器内液柱高度而异，浓度越____，液柱越____，沸点升高值越大。
14、在精馏操作中，加料板以上的管段称为____，加料板以下的管段称为____。
15、精馏操作时，增大回流比R，其他操作条件不变，则精馏段液气比L/V___，馏出液组成___。
16、对一定组成的二元体系，精馏压力越大，则相对挥发度____，塔操作温度____，对分离____。
17、某吸收塔的实际操作浓度：气相浓度Y=0.06，液相浓度X=0.02；气液平衡关系为Y=2X，则气相推动力为____。
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℃，p 下转变为液态水，其熵变TH 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。
热力学基础-练习题及参考答案
热力学基础练习1一、选择题1. 在下列各种说法：(1) 准静态过程就是无摩擦力作用的过程；(2) 准静态过程一定是可逆过程；(3) 准静态过程是无限多个连续变化的平衡态的连接；(4) 准静态过程在p－V图上可用一连续曲线表示。
中，正确的是( )A. (1)、(2)；B. (3)、(4)；C. (2)、(3)、(4)；D. (1)、(2)、(3)、(4)。
2. 气体在状态变化过程中，可以保持体积不变或保持压强不变，这两种过程( )A. 一定都是准静态过程；B. 不一定是准静态过程；C. 前者是准静态过程，后者不是准静态过程；D. 后者是准静态过程，前者不是准静态过程。
3. 质量一定的理想气体，从相同状态出发，分别经历等温过程、等压过程和绝热过程，使其体积增加一倍．那么气体温度的改变(绝对值)在( )A. 绝热过程中最大，等压过程中最小；B. 绝热过程中最大，等温过程中最小；C. 等压过程中最大，绝热过程中最小；D. 等压过程中最大，等温过程中最小。
4. 如图所示，一定量的理想气体，沿着图中直线从状态a( 压强p1=4atm，体积V1=2L)变到状态b( 压强p2=2atm，体积V2=4L)．则在此过程中( )A. 气体对外作正功，向外界放出热量；B. 气体对外作正功，从外界吸热；C. 气体对外作负功，向外界放出热量；D. 气体对外作正功，内能减少。
二、填空题1. 不规则地搅拌盛于绝热容器中的液体，液体温度在升高，若将液体看作系统，则：(1) 外界传给系统的热量零；(2) 外界对系统作的功________零；(3) 系统的内能的增量_________零（填大于、等于、小于）。
2. 某理想气体等温压缩到给定体积时外界对气体作功|W1|，又经绝热膨胀返回原来体积时气体对外作功|W2|，则整个过程中气体(1) 从外界吸收的热量Q=________________；(2) 内能增加了∆E=______________________。
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。
第二章热力学第一定律练习题及答案
第一章热力学第一定律练习题一、判断题（说法对否）：1.当系统的状态一定时，所有的状态函数都有一定的数值。
当系统的状态发生变化时，所有的状态函数的数值也随之发生变化。
2.在101.325kPa、100℃下有lmol的水和水蒸气共存的系统，该系统的状态完全确定。
3.一定量的理想气体，当热力学能与温度确定之后，则所有的状态函数也完全确定。
4.系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不变就不与环境换热。
5.从同一始态经不同的过程到达同一终态，则Q和W的值一般不同，Q + W的值一般也不相同。
6.因Q P= ΔH，Q V= ΔU，所以Q P与Q V都是状态函数。
7．体积是广度性质的状态函数；在有过剩NaCl(s) 存在的饱和水溶液中，当温度、压力一定时；系统的体积与系统中水和NaCl的总量成正比。
8．封闭系统在压力恒定的过程中吸收的热等于该系统的焓。
9．在101.325kPa下，1mol l00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。
若水蒸气可视为理想气体，那么由于过程等温，所以该过程ΔU = 0。
10.一个系统经历了一个无限小的过程，则此过程是可逆过程。
11．1mol水在l01.325kPa下由25℃升温至120℃，其ΔH= ∑C P,m d T。
12．因焓是温度、压力的函数，即H = f(T,p)，所以在恒温、恒压下发生相变时，由于d T = 0，d p = 0，故可得ΔH = 0。
13．因Q p = ΔH，Q V = ΔU，所以Q p - Q V = ΔH - ΔU = Δ(p V) = -W。
14．卡诺循环是可逆循环，当系统经一个卡诺循环后，不仅系统复原了，环境也会复原。
15．若一个过程中每一步都无限接近平衡态，则此过程一定是可逆过程。
16．(∂U/∂V)T = 0 的气体一定是理想气体。
17．一定量的理想气体由0℃、200kPa的始态反抗恒定外压(p环= 100kPa) 绝热膨胀达平衡，则末态温度不变。
食品工程原理 第二章传热习题课资料
解：冷却水用量
Ｗh ＣP h (Ｔ1 -Ｔ2 )＝Ｗc ＣP c (ｔ2 -ｔ1 ) 3500×2.38×(100-60)＝Ｗc× 4.17×(50-40) Ｗc ＝7990Kg/h Δｔ逆＝(50-20)／ｌｎ(50/20)＝32.75℃ Δｔ并＝(60-10)／ｌｎ(60/10)＝27.93℃ Ｑ＝ＫＡΔｔm Ｑ＝7990×4.17×(5040)=3.332×１０5KJ/h ∴ Ａ逆＝3.332×１０5/[(2000/1000)×32.75×3600] ＝1.41 (m2) πｄ0 L＝1.41 3.14×0.18×L＝1.41 ∴ L逆＝2.5 (m ) Ａ并＝3.332×１０5/[(2000/1000)×27.93×3600]＝ 1.66 (m2) 3.14×0.18×L并＝1.66 ∴ L并＝2.93 (m )
2.流体在圆形直管内作强制滞流
Nu=1.86Re1/3Pr1/3（di/L）1/3（μ/μw）0.14
影响冷凝传热的因素：
流体物性及液膜两侧的温差
蒸汽流速和流向的影响 不凝性气体的影响 在蒸汽冷凝时不凝性气体在液
膜表面形成一层气膜，使传热阻力加大，冷凝对流传热系数
降低。
蒸汽过热的影响
冷凝传热过程的强化
对流过程是流体和壁面之间的传热过程，定性温度是指确定准数中各物性 参数的温度。
沸腾传热可分为三个区域，它们是自然对流区、核状沸腾区和膜状沸腾区， 生产中的沸腾传热过程应维持在核状沸腾区操作。
无相变的对流传热过程中，热阻主要集中在传热边界层或滞流层内，减少 热阻的最有效的措施是提高流体湍动程度。
在两流体的间壁换热过程中，计算式Q=KSΔt，式中Δt表示为两流体温度 差的平均值；。
食品工程学原理课后习题
第一章1. 蒸气加热器的蒸汽压力表上的读数为81.9kPa，当地当时气压计上读数为98.1 kPa，试求蒸汽的饱和温度。
2. 在直径3.00m的卧式圆筒形贮藏罐内装满花生油，花生油密度为920 kg/m3，贮罐上部最高点处装有压力表，其读数为70kPa。
问最大绝对气压是多少?3. 封闭水箱内水面上真空度为0.98kPa，敞口油箱中油面比水箱水面低1.50m。
水箱和油箱间连着一压力计，指示液为水银，读数为0.200m，若压力计与水箱相连的臂管内水银液面与水箱水面的高度差为6.11m，求油的密度。
4. 某精馏塔的回流装置中，由塔顶蒸出的蒸汽经冷凝器冷凝，部分冷凝液将流回塔内。
已知冷凝器绝对压力p1=104kPa，塔顶绝对压力p2=108kPa,冷凝液密度为810kg/m3。
为使冷凝器中的液体能顺利流回塔内，问冷凝器液面距回流液入塔管垂直距离h应为多少？5. 浓度为60%的糖液（黏度60mPa•s,密度1280kg/m3）,从加压容器经内径6mm 的短管接流出。
问当液面高于流出口1.8m时，糖液流出的体积流量是多少？假定无摩擦损失，液面上的压力为70.1kPa(表压)，出口为大气压。
6. 牛奶以 2.25L/s的流量经内径等于27mm的不锈钢管。
牛奶的黏度为2.12mPa•s,密度为1030 kg/m3试问流动为层流或湍流？7. 用虹吸管从高位牛奶贮槽向下方配料槽供料。
高位槽和配料槽均为常压开口式。
今要求牛奶在管内以1m/s流速流动，估计牛奶在管内的能量损失为20J/kg,试求高位槽液面虹吸管出口高几米？8. 某种油料在内径15mm的水平管内做层流流动，流速为1.3m/s。
从管道相距3m的两截面间测得压力降为7kPa,求油的黏度。
9. 稀奶油密度为1005 kg/m3,黏度为12 mPa•s。
若稀奶油以流速2.5m/s流经长80m,规格为Φ38mm×2.5mm的光滑不锈钢管，求直管阻力。
10. 用泵将密度为1081 kg/m3、黏度为1.9 mPa•s的蔗糖溶液从开口贮槽送至高位，流量为1.2L/s。
食品分析思考题答案
09级粮院《食品分析》复习题01.评价食品的因素？P1食品分析的过程？P4答：1视频照片所含营养物质的种类、含量及分布——内部组成。
2 食品的色、香、味、形、质地及口感——外部形态。
3食品的卫生指标——卫生状况分析过程1样品的采集与处理（特色部分）2成分的含量或特性指标的测定（化学法、仪器法）3数据处理及分析结果的表达（统计法）02.食品分析研究内容和分析方法种类？P1-4食品分析是研究分析检测食品的方法，并采用这些方法研究与评定食品品质及其变化的一门学科。
分析研究内容：1食品分析理论和技术的研究。
2食品中营养物质的分析。
3食品的感官评价4食品中有毒物质的分析。
5食品辅助材料及添加剂的分析分析方法种类：1理论分析方法（1）物理分析法（2）化学分析法（3）仪器分析法a光线分析法b电化学分析法c色谱分析法2生物学分析法a酶法b微生物法3感官评定方法03.食品分析的现状与发展方向?P4-5现状：食品分析的方法逐步由经典的化学分析转变为仪器分析法，如重量法、容量法逐步被一些大型仪器分析的方法所取代，仪器分析中应用最广泛的分光光度法在食品分析中发挥了重要作用。
食品感官品质和物理特性指标的测定仪器已经进入实验室。
仪器分析是理化分析发展的方向，而经典物理，化学分析仍是基础。
由于电子计算机的应用，使仪器分析发展到一个更高的阶段。
发展趋势：1、进一步利用最新的科学技术成果及电子计算机技术2、开发更多更好的前处理方法及灵敏、准确、简便、快速的分析检测手段，以及与其想配套的实验仪器3、引入更多的生物技术4、食品的动态检测将是一个待开发的领域04.样品种类和所代表的含义是什么？采样的类型和用途？样品种类：1检样：由整批被检对象的各部分，或生产线上的不同时间，使用适当工具，按规定的方法采取的小量被检对象。
检样的多少，按该产品中检验规则所规定的抽样方法和数量执行2原始样品：将许多份质量相同的检样混在一起，叫做原始样品。
原始样品的数量是根据受检物品的特点、数量和满足检验的要求而定。
第二章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T HS ∆=∆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 HS ∆=∆>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)。
第二章热力学第一定律练习题及答案
第二章热力学第一定律练习题及答案第一章一、对或错：热力学第一定律练习题1.当系统状态确定时，所有状态函数都有一定的值。
当系统状态改变时，所有状态函数的值也会改变。
2.在101.325kpa、100℃下有lmol的水和水蒸气共存的系统，该系统的状态完全确定。
3.对于一定量的理想气体，当热力学能和温度确定时，所有的状态函数也完全确定。
4.系统温度升高则一定从环境吸热，系统温度不变就不与环境换热。
5.从同一始态经不同的过程到达同一终态，则q和w的值一般不同，q+w的值一般也不相同。
6.由于QP=δh，qv=δu。
因此QP和qv都是状态函数。
7．体积是广度性质的状态函数；在有过剩nacl(s)存在的饱和水溶液中，当温度和压力恒定时；系统的体积与系统中的水和NaCl总量成正比。
8.封闭系统在恒压过程中吸收的热量等于系统的焓。
9．在101.325kpa下，1moll00℃的水恒温蒸发为100℃的水蒸气。
若水蒸气可视为理想气体，那么由于过程等温，所以该过程δu=0。
10.一个系统经历了一个无限小的过程，则此过程是可逆过程。
L01中的11.1mol水在325kpaδh下温度从25℃上升到120℃=∑cp，mdt.12。
由于焓是温度和压力的函数，即H=f（T，P），相变在恒定的温度和压力下发生变时，由于dt=0，dp=0，故可得δh=0。
13.由于QP=δh，qv=δu。
因此QP qv=δh-δu=δ（pv）=-w.14。
卡诺循环是可逆循环。
当系统通过卡诺循环时，不仅系统会恢复，环境也会恢复也会复原。
15.如果一个过程中的每一步都无限接近平衡状态，那么这个过程必须是可逆的。
16.（-U/？V）t=0的气体必须是理想气体。
17．一定量的理想气体由0℃、200kpa的始态反抗恒定外压(p环=100kpa)当绝热膨胀达到平衡时，终态温度保持不变。
18．当系统向环境传热(q<0)时，系统的热力学能一定减少。
19.在恒压下，机械搅拌绝缘容器中的液体以提高其温度，然后δh=qp=0.20。
热力学练习题热力学循环和热效率
热力学练习题热力学循环和热效率在热力学领域中，理解和掌握热力学循环和热效率是非常重要的。
热力学循环是指在一定条件下，热能以特定的路径和方式在系统内外进行转化的过程。
热效率则是衡量热力学循环能够转化为有效功的比例。
本文将以练习题的形式，帮助读者加深对热力学循环和热效率的理解。
问题一：一个热力学循环由两个等温过程和两个绝热过程组成，工质在绝热过程中的温度比为3:1。
已知第一个等温过程中吸收了60 J的热量，求该循环的热效率。
解答一：首先，我们需要计算该循环的净功。
根据热力学第一定律，净功等于系统的热量收入减去热量输出。
在第一个等温过程中，热量收入为60 J。
根据等温过程的特性，热量输出也为60 J。
在绝热过程中，由于没有热量交换，其中一部分的能量转化为有效功。
由于两个绝热过程的温度比为3:1，可以推导出能量转化的比例为4:1。
因此，在两个绝热过程中，系统转化为有效功的总能量为60 J。
所以，该循环的净功为60 J - 60 J + 60 J = 60 J。
接下来，我们需要计算该循环的热量输入。
在第一个等温过程中吸收了60 J的热量，而在第二个等温过程中，由于没有净功输出，热量输入也为60 J。
综上所述，该循环的热量输入为60 J + 60 J = 120 J，净功为60 J，因此，该循环的热效率为净功与热量输入的比值，即 60 J / 120 J = 0.5，即50%。
问题二：在一个循环中，工质依次经历一个等温膨胀过程、一个绝热膨胀过程、一个等温压缩过程和一个绝热压缩过程。
已知工质在等温膨胀过程中吸收了150 J的热量，等温压缩过程中放出了80 J的热量，绝热膨胀过程中没有净功输出，求该循环的热效率。
解答二：首先，我们需要计算该循环的净功。
根据热力学第一定律，净功等于系统的热量收入减去热量输出。
在等温膨胀过程中，工质吸收了150 J的热量，而在等温压缩过程中放出了80 J的热量。
因此，净热量输入为 150 J - 80 J = 70 J。
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第二章食品热力学基础思考及练习题第一节热力学概述一、概念题1、系统（或体系）：是指被划定的研究对象。
2、环境：是指与系统（或体系）密切相关的部分。
3、状态：是指系统的所有性质（物理性质和化学性质）的综合表现。
4、状态性质：是指描述系统状态的宏观物理量。
5、广度性质（或容量性质）：是指这种性质的数值与系统中所含物质的量成正比，具有简单加和性。
6、强度性质：是指这种性质的数值与系统所含物质的量无关，不具有加和性。
7、过程：是指系统从一个状态变到另一个状态的变化。
8、途径：是指系统在变化过程中所经历的具体步骤。
9、热力学平衡（状态)：是指在一定的条件下，如果一个系统与环境之间没有任何物质和能量交换，所有的状态函数有确定值，且不随时间而改变，则称这个系统处于热力学平衡（状态)。
10、热量（或热）：是指由于温度之差而在系统与环境之间传递的能量。
11、功：是指除了热传递以外，其它各种形式传递的能量。
12、热力学能（或内能）：是指系统内部所有粒子各种运动形态的能量的总和。
13、自发过程：是指系统中无需环境施加影响就可以自动进行的过程。
14、熵增原理：是指在孤立热力系所发生的不可逆微变化过程中，熵的变化量永远大于系统从热源吸收的热量与热源的热力学温度之比。
可用于度量过程存在不可逆性的程度。
简言之：孤立系统中的一切实际过程都是熵的增加过程。
15、自由能：在热力学当中，自由能是指在某一个热力学过程中，系统减少的内能中可以转化为对外作功的部分。
二、填空题（不做）1、热力学是研究（宏观）系统在（能量）相互转换过程中所应遵循规律的科学。
2、化学热力学主要解决化学变化的（方向）和（限度）问题，但不研究变化的（速率）和（机理）。
3、热力学方法的特点是考察体系变化前后——（起始状态）与（终了状态）之间函数的改变量来做出方向和限度上的判断。
4、热力学方法的局限性是研究（宏观）性质，不涉及（微观）行为。
5、根据系统与环境间是否有物质交换或能量交换把（热力学）系统分为（敞开系统）、【封闭（密闭）系统】和【孤立（隔绝）系统】等3类。
6、系统的热力学性质分为（广度）性质和（强度）性质。
7、在热力学中可以将常遇到的过程按变化性质分为（简单物理变化过程）、（相变化过程）和(化学变化过程)等3大类型。
8、由于系统内部粒子运动及粒子间相互作用的复杂性，内能的绝对值现在是（无法确定的）。
9、焓的定义式是（H=U+pV）。
10、热力学第一定律的数学表达式是（ΔU=Q+W）；如若体系发生了微小的变化，则写成（dU=δQ+δW）；其适用条件是（封闭体系）内的任何过程。
11、热力学第一定律解决了变化过程的（能量）问题，热力学第二定律解决了反应的（方向）和（限度）问题。
12、自发过程的共同特征是（不可逆性）。
13、热力学第二定律有多种表述方式，但其实质是一样的，都是指明了过程的（方向）和（限度）。
14、物理学上的熵是指【热能除以温度所得的商（即热温商）】，标志（热量转化为功）的程度。
15、熵的统计意义是（混乱度）的量度——混乱度越大，则熵（越大）。
16、热力学第三定律通常表述为绝对零度时，所有纯物质的完美晶体的熵值为（零）。
或者绝对零度（T=0K）不可达到。
17、将热力学第一、第二定律相结合，引入新的热力学函数，定义【自由能(G)】，提出了自由能判据，以达到只考虑（体系自身）变化就能判断过程方向的目的。
18、自由能的衡量是：在一个特定的热力学过程中，系统可对外输出的“（有用）能量”。
可分为(亥姆霍兹)自由能和（吉布斯）自由能。
三、简答题1、热力学状态函数有何特征？参考答案：热力学函数或状态函数是描写系统状态的，具有两个重要特征：1)它只与系统当前的状态有关，与这个状态是怎样变化得来的无关，即不提供历史信息。
2)热力学函数的改变值只决定于系统开始时的状态（始态）和终了时的状态（终态），与变化所经历的具体途径无关。
2、一个处于热力学平衡状态的系统，应同时满足哪些平衡？参考答案：一个处于热力学平衡状态的系统，应同时满足下列4个平衡：1）热平衡：若系统内部无绝热壁存在，系统达平衡后各部分温度相等。
2）力平衡：若系统内部无绝热壁存在，系统达力平衡后各部分压力相等。
3）相平衡：若系统内存在有几个相，系统达相平衡后，相与相之间无物质转移。
4）化学平衡：系统达化学平衡后，系统内无宏观化学反应进行，系统的组成不再随时间而改变。
3、热力学第一定律如何表述？参考答案：表述一——能量守恒定律在热力学体系中的应用称为热力学第一定律。
在热力学中，热力学第一定律通常表述为“一个体系处于确定状态时，体系的热力学能具有单一确定数值；当体系发生变化时，热力学能的变化值取决于体系的始态与终态，而与变化的具体途径无关”。
表述二——“第一类永动机（不供给能量而可连续不断对外做功的机器叫第一类永动机）是不可能制造成功的”。
（因为违反了能量守恒定律）4、如何理解热力学第一定律的数学表达式ΔU=Q+W？参考答案：从3方面理解（即3种情况）：1）如果单纯通过做功来改变物体的内能，内能的变化可以用做功的多少来度量，这时物体内能的增加（或减少)量△U就等于外界对物体（或物体对外界）所做功的数值，即△U=W；2）如果单纯通过热传递来改变物体的内能，内能的变化可以用传递热量的多少来度量，这时物体内能的增加（或减少)量△U就等于外界吸收（或对外界放出）热量Q的数值，即△U=Q；3）在做功和热传递同时存在的过程中，物体内能的变化，则要由做功和所传递的热量共同决定。
在这种情况下，物体内能的增量△U就等于从外界吸收的热量Q和对外界做功W之和。
即△U=W+Q。
5、何谓第二类永动机？第二类永动机不可能制成的原因是什么？参考答案：只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热机称为第二类永动机。
第二类永动机不可能制成，表示机械能和内能的转化过程具有方向性。
第二类永动机不可能制成的原因：第二类永动机效率为100%，虽然它不违法能量守恒定律，但大量事实证明，在任何情况下，热机都不可能只有一个热源，热机要不断地把吸取的热量变成有用的功，就不可避免地将一部分热量传给低温物体，因此效率不会达到100%。
第二类永动机违法了热力学第二定律。
6、简述亥姆霍兹自由能的判断。
参考答案：在等温、等容，且非体积功等于零的情况下，可采用亥姆霍兹自由能来判断一个过程的自发性。
≤0亥姆霍兹自由能的判断依据是：△FT,V, W′=0式中：等号适用于可逆过程，不等号适用于不可逆过程。
该公式表明：在等温、等容，且非体积功等于零的条件下，体系自发地向亥姆霍兹自由能减小的方向进行，直到降至该情况所允许的最小值为止，此时体系达到平衡。
即不可能发生亥姆霍兹自由能增加的过程。
7、简述吉布斯自由能的判断。
参考答案：在等温、等容，且非体积功等于零的情况下，可采用吉布斯自由能来判断一个过程的方向和限度。
吉布斯自由能的判断依据是：△G≤0T,V, W′=0式中：等号适用于可逆过程，不等号适用于不可逆过程。
该公式表明：在等温、等容，且不做非体积功的条件下，体系自发地向吉布斯自由能减小的方向进行，直到降至该情况所允许的最小值为止，此时体系达到平衡。
即不可能自动发生吉布斯自由能增加的过程。
四、计算题在273.15K下纯水和冰处于平衡态，测得此时熔化热的数值为6020J/mol。
计算该状态下冰融化为水的过程的熵变。
解：根据吉布斯自由能定义式G=H-TS则：△G=△H-Te△S在常温、常压下，当体系达到平衡时，则有△G=0△H=Te △S 式中Te为平衡状态时的温度、△H为熔化热因此，该状态下冰融化为水的过程的熵变为：△S=△H/Te=6020J/mol/273.15K≈22J/（mol·K）答：该状态下冰融化为水的过程的熵变为22J/（mol·K）。
五、文献阅读与思考：热力学方法的特点与应用。
第二节气体一、概念题1、道尔顿分压定律：对于理想气体的混合气体，各组成气体分子的分子运动是相互不干扰的，所以混合气体对容壁所显示的压力，应该等于各组分气体分压力之和。
2、往复式压缩机：是指靠一个或几个作往复运动的活塞来改变压缩腔内部容积的容积式压缩机。
3、余隙：为了安置进、排气阀以及避免活塞与汽缸端盖间的碰撞，在汽缸端盖与活塞行程终点间留有一定的余隙，称为余隙容积，简称余隙。
4、临界状态：是指纯物质的气、液两相平衡共存的极限热力状态。
物质的气态和液态平衡共存时的一个边缘状态。
5、超临界流体（简称SCF）:是指超临界温度（Tc）和临界压力（Pc）状态下的高密度流体。
换言之：温度及压力均处于临界点以上的液体叫超临界流体。
6、超临界流体萃取(简称SCFE):是指用超临界流体为溶剂，从固体或液体中萃取可溶组分的传质分离操作。
换言之，超临界流体萃取：是指以超临界状态下的流体作为溶剂，利用该状态下的流体所具有的高渗透能力和高溶解能力萃取分离混合物的过程。
7、湿空气：大气是由干空气和水蒸汽组成的混合物，称为湿空气。
8、绝对湿度：是指湿空气单位体积内水蒸气的含量。
9、相对湿度：是指湿空气中水蒸气分压与同温度下水蒸气饱和压力的比值。
10、湿含量（含湿量、湿度比）：是指湿空气中包含的水蒸气质量与干空气质量之比值。
11、干球温度T：用温度计直接测得的湿空气的温度，称为湿空气的干球温度。
12、湿球温度T：将温度计的感温部分包上湿纱布，置于湿空气中达稳定后，温w度计显示的温度称为湿空气的湿球温度。
：是指湿空气在湿度不变、亦即蒸汽压不变的情13、露点温度(简称为露点)Td况下，冷却达到饱和状态时的温度。
：是指绝热饱和过程中，气、液两相最终达到的平衡温度14、绝热饱和温度Ts称为绝热饱和温度。
即在绝热条件下，水在湿空气中达到饱和时的温度。
15、绝热饱和过程：不饱和气体在与外界绝热的条件下和大量的液体接触，若时间足够长，使传热、传质趋于平衡，则最终气体被液体蒸汽所饱和，气体与液体温度相等，此过程称为绝热饱和过程。
16、湿空气的比体积：是指单位质量的干空气所形成的湿空气的体积。
17、湿比热容（湿比热）：是指以单位质量的干空气为基准的湿空气的比热容。
18、湿空气的焓（比焓）：是指以单位质量干空气形成的湿空气的比焓。
二、填空题（不做）1、描写气体状态的基本参数是（温度）、(压强)和（体积）。
2、理想气体的基本参数P、V、T三者之间的关系是（pV=nRT），该关系式称为（理想气体的状态方程）。
3、真实气体与理想气体产生偏差的主要原因是（气体分子本身的体积的影响）和（分子间力的影响）。
4、往复式压缩机的工作原理是通过循环地进行（吸气）、（压缩）、（排气）、(膨胀)过程，达到使气体压缩的目的。
5、理想压缩工作循环由(吸气过程)、(压缩过程)、（排气过程）和(瞬时降压)等4个过程组成，整个四步构成一个压缩循环。