2 练习题 热力学第二定律

一、填空题

1. 某封闭系统分别经可逆过程（R ）与不可逆过程（I ）两条途径由同一始态到达相同的终态，则R S ∆ I S ∆（填 >，< 或 =）。

2. 在 0℃, 101.3kPa 下冰化成水, 系统的五个热力学函数(,,,,U H S A G )中没发生变化的热力学函数是 。

3. 在 100℃, 101.3kPa 下水气化为水蒸汽, 系统的五个热力学函数(,,,,U H S A G )中没发生变化的热力学函数是 。

4. 某自发过程的熵变S ∆总 0 （填 >，< 或 =）。

5. 热力学第三定律规定了一定温度T 时的纯物质规定熵，是基于“在绝对0K 时，任何纯物质的完美晶体的熵值都为 。”

6. 无相变化、无化学反应只做体积功的封闭系统，T

G p ⎛⎫∂ ⎪∂⎝⎭的值 。

7. 热力学第三定律：“在绝对0K 时，任何纯物质的完美晶体的熵值都为 。”

8. 无相变化、无化学反应只做体积功的封闭系统，p

G T ∂⎛⎫ ⎪∂⎝⎭的值 。 9. 在 100℃, 101.3kPa 下水气化为水蒸汽, 此过程的G ∆为 （填：等于零，大于零或小于零）。

10. 一个自发过程的总熵变 S ∆总 0 （填 >，< 或 =）。

11. 一个等温等压可逆相变化的吉布斯函数改变G ∆是 零 （填 >，< 或 =）。

二、判断如下问题的正误，分别在题后的括号内用“√”表示正确、“×”表示错误

1. 一切系统熵增加的过程都是不可逆过程，而系统熵减少的过程不可能发生。 （ ）

2. 由于系统经循环过程后回到始态，0S ∆=，所以循环过程是可逆过程。。 （ ）

3. 理想气体在焦耳实验中向真空膨胀，测定温度没有改变，所以0Q =，因此有0Q S T ∆==，因此这是一个可逆过程。 （ ）

4. 系统经循环过程回到始态，状态函数恢复原值，因此，0S ∆=。由于0S ∆=，所以循环过程也是可逆过程。 （ ）

5. 某系统经不可逆循环后，则系统的熵变一定为不为零。 （ ）

三、选择题

1. 100℃, 101.325 kPa 下有1 mol 的H 2O( l )，使其与100℃的大热源接触并使其向真空中蒸发，变为100℃，101.325 kPa 的H 2O( g )，对于这一过程可以用哪个量来判断过程的方向？

( )

()a S ∆(系统) ()b S ∆(系统) +S ∆(环境) ()c G ∆ ()d S ∆(环境)

2. 液态水在100℃及101.325kPa 下汽化成水蒸气，则该过程的 （ ）

()a 0H ∆= ()b 0S ∆=

()c 0A ∆= ()d 0G ∆= 3. 理想气体从状态I 等温自由膨胀到状态II ，可用哪个状态函数的变量来判断过程的自发性。( )。

()a G ∆ ()b U ∆ ()c S ∆ ()d H ∆

4. 对于孤立体系中发生的实际过程，下式中不正确的是 ( )

()a 0W = ()b 0Q = ()c 0S ∆> ()d 0H ∆=

5. 100℃, 101.325 kPa 下有1 mol 的H 2O( l )，使其与100℃的大热源接触并使其向真空中蒸发，变为100℃，101.325 kPa 的H 2O( g )，对于这一过程可以用哪个量来判断过程的方向？

( )

()a S ∆(系统) ()b S ∆(系统) +S ∆(环境) ()c G ∆ ()d S ∆(环境)

6. 液态水在0℃及101.325kPa 下凝聚成冰，则该过程的 （ ）

()a 0H ∆= ()b 0S ∆=

()c 0A ∆= ()d 0G ∆= 7. 2H 和2O 在绝热定容的体系中生成水，则 ( )

()a 0Q =, 0H ∆>, 0S ∆=

()b 0Q =, 0W =, 0U ∆> ()c 0Q >, 0U ∆>, 0S ∆> ()d 0Q =, 0W =, 0S ∆>

8. 理想气体从状态I 等温自由膨胀到状态II ，可用哪个状态函数的变量来判断过程的自发 性。( )

()a G ∆ ()b U ∆ ()c S ∆ ()d H ∆

9. 1mol 理想气体在等温下向真空膨胀，体积由V 1 变至 V 2 ，吸热为 Q ，则系统的熵 变值为： ( )

(a) 0S ∆= (b) 21ln V S R V ∆= (c) Q S T ∆= (d) 21

ln p S R p ∆= 10. 在-10℃，标准压力下，1mol 的过冷水结成冰时，下述表示正确的是： ( ) (a) 0,0,00G S S S ∆<∆>∆>∆>环体孤， (b) 0,0,00G S S S ∆<∆<∆<∆<环体孤， (c) 0,0,00G S S S ∆<∆<∆>∆>环体孤， (d) 0,0,00G S S S ∆<∆>∆<∆<环体孤，

11. 液态水在100℃及101.325kPa 下汽化成水蒸气，则该过程的 （ ）

(a) 0H ∆= (b) 0S ∆= （c ） 0A ∆= (d) 0G ∆=

12. 在-15℃，标准压力下，1mol 的过冷液态苯凝结为固态苯时，下述表示正确的是：

( )

(a) 0,0,00G S S S ∆<∆>∆>∆>环体孤， (b) 0,0,00G S S S ∆<∆<∆<∆<环体孤， (c) 0,0,00G S S S ∆<∆<∆>∆>环体孤， (d) 0,0,00G S S S ∆<∆>∆<∆<环体孤，

四、简答题

1. H 2和O 2在绝热定容的体系中生成水，则该过程传热和做功分别是多少？系统和环境的熵变分别是大于零、等于还是小于零？

答：

1、有人说，根据热力学第二定律可以断定下两句话是正确的

Ⅰ、从单一热源吸热不可能完全变成功，Ⅱ、热量从低温物体向高温物体扩散是不可能的。你对上两句话是如何理解的。

答：这两句话是不正确的。热力学第二定律的正确说法是：在不引起其它变化的条件下，从单一热源吸热不可能完全变成功。及在不引起其它变化的条件下，热量从低温物体向