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。
热力学第二定律练习题
各状态函数的变化值哪个为零？ (
(A) △rUm (B) △rHm
)
(D) △rGm
(C) △rSm
7. 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. 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>0 9. 已知某可逆反应的 (△rHm/T)p= 0，则当反应温度降低时其 熵变 △rSm（ ） (A) 减小 (B) 增大 (C) 不变 (D) 难以判断 10. 在 N2和 O2混合气体的绝热可逆压缩过程中，体系的热力学函
7.封闭绝热循环过程一定是个可逆循环过程，此说法对吗？为什 么？
8.凡是 △S > 0 的过程都是不可逆过程，对吗？为什么？ 9. 任何气体不可逆绝热膨胀时其内能和温度都要降低，但熵值 增加。对吗？任何气体如进行绝热节流膨胀，气体的温度一定 降低，但焓值不变。对吗？ 10. 一个理想热机，在始态温度为 T2的物体A和温度为T1的低温
三、填空题 1．指出下列各过程中，物系的∆U、∆H、∆S、∆A、∆G中何者 为零？ ⑴ 理想气体绝热自由膨胀过程；( ) ⑵ 实际气体节流膨胀过程；( ) ⑶ 理想气体由(p1,T1)状态绝热可逆变化到(p2,T2)状态； ( ) ⑷ H2和Cl2在刚性绝热的容器中反应生成HCl；( ) ⑸ 0℃、pθ 时，水结成冰的相变过程；( ) ⑹ 理想气体卡诺循环。( )
热力学第二定律_A+B_
1第三章 热力学第二定律练习题（A ）一．选择题1．封闭系统中W’＝0时的等温等压化学反应，可用_______式来计算系统的熵变。
A ．ΔS ＝Q TB ．ΔS ＝HTΔ C ．ΔS ＝H GTΔ−Δ D ．ΔS ＝21ln V nR V2．一定量的理想气体经一恒温不可逆压缩过程，则有_____ A ．ΔG ＞ΔA B ．ΔG ＝ΔA C ．ΔG ＜ΔA D ．不能确定 3．在一定的温度下，任何系统的吉布斯函数之值均随压力增加而 _____。
A ．增大B ．不变C ．减小D ．增减不定4．某非缔合液体在正常沸点时其摩尔气化熵为88J ·mol －1·K －1，其气化热为 22kJ ·mol －1，则其正常沸点最接近于_____。
A ．773KB ．500KC ．250KD ．373K5．下列各关系式中 _____是不正确的。
A ．()pGS T ∂∂=− B ．()TGV p ∂∂= C ．2()[]V A U T T T ∂∂=− D ．([]p GH T T T∂∂=−二．填空题1．在 的条件下，才可使用ΔG ≤0来判断一个过程是否可逆? 2．系统经可逆循环后，ΔS ____0；经不可逆循环后，ΔS ____ 0。
(填＜、＞或＝) 3． ______系统中，平衡状态的熵值一定是最大值。
4． 一定量的理想气体在300K 由A 态等温变化到B 态，此过程系统吸热1000J ，ΔS ＝10J ·K －1，据此可判断此过程为_______过程。
5．下列过程中ΔU 、ΔH 、ΔS 、ΔA 或ΔG 何者为零。
(1) 理想气体自由膨胀过程_______。
(2) 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_______。
(3) 在0℃、101.325kPa 时，水结成冰的相变过程_______。
三．计算题1．初始状态为25℃、100 kPa 、1dm 3的O 2(g )，在外压恒定为10 kPa 的条件下，膨胀到体积为原来的10倍，试计算终态的温度及此过程的ΔH 和ΔS 。
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。
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。
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。
第三章 热力学第二定律-练习
第三章热力学第二定律一、判断说明题：1. 什么是自发过程？实际过程一定是自发过程？答：体系不需要外界对其作非体积功就可能发生的过程叫自发性过程，或者体系在理论上或实际上能向外界做非体积功的过程叫自发过程。
实际过程不一定是自发性过程，如电解水就是不具有自发性的过程。
2. 为什么热力学第二定律也可表达为：“一切实际过程都是热力学不可逆的”？答：热力学第二定律的经典表述法，实际上涉及的是热与功转化的实际过程的不可逆性。
导使过程的不可逆性都相互关联，如果功与热的转化过程是可逆的，那么所有的实际过程发生后都不会留下痕迹，那也成为可逆的了，这样便推翻了热力学第二定律，也否定了热功转化的不可逆性，则“实际过程都是不可逆的”也不成立。
因而可用“一切实际过程都是不可逆的”来表述热力学第二定律。
3. 可逆过程的热温商与熵变是否相等，为什么? 不可过程的热温商与熵变是否相等？答：可逆过程的热温商即等于熵变。
即ΔS＝Q R/T(或ΔS＝∫δQ R /T )。
不可逆过程热温商与熵变不等，其原因在于可逆过程的 Q R 大于 Q Ir ，问题实质是不可逆过程熵变由两部分来源，一个是热温商，另一个是内摩擦等不可逆因素造成的。
因此，不可逆过程熵变大于热温商。
由于熵是状态函数，熵变不论过程可逆与否，一旦始终态确定, 则ΔS 值是一定的。
4. 为什么说ΔS A →B －∑B A δQ /T ≥0，式是过程方向的共同判据? 为什么说它也是过程不可逆程度的判据?答：ΔS A →B －∑A B δQ /T ≥0，由于实际过程是不可逆的，该式指出了实际过程只能沿ΔS A →B －∑B A δQ /T 大于零的方向进行；而 ΔS A →B －∑A B δQ /T 小于零的过程是不可能发生的。
因而(2-11)式可作为过程方向的共同判据。
但不是自发过程方向的判据．(ΔS-∑δQ /T ) 的差值越大则实际过程的不可逆程度越大，因此又是不可逆程度的判据。
热力学第二定律复习题
热力学第二定律（r δ/0Q T =∑）→熵函数引出 0< (不可能发生的过程) 0= (可逆过程)0>(自发、不可逆过程)S ∆环)I R ηη≤ 不等式：)0A B iA BS →→∆≥函数G 和Helmholtz 函数A 的目的A U TS ≡-，G H TS ≡-d d d d d d d d T S p VT S V p S T p V S T V p -+---+ W ' =0，组成恒定封闭系统的 可逆和不可逆过程。
但积分时要用可逆途径的V ~p 或T ~S 间 的函数关系。
应用条件： V )S =-(∂p /∂S )V , (∂T /∂p )S =(∂V /∂S )pV )T =(∂p /∂T )V , (∂S /∂p )T =-(∂V /∂T )p应用：用易于测量的量表示不能直接测量的量，常用于热力学关系式的推导和证明<0 (自发过程) =0 (平衡(可逆)过程)判据△A T ，V ，W ’=0判据△G T ，p ，W ’=0<0 (自发过程) =0 (平衡(可逆)过程)基本计算公式/()/rS Q T dU W Tδδ∆==-⎰⎰, △S环=-Q体/T环△A=△U-△(TS) ，d A=-S d T-p d V△G=△H-△(TS) ，d G=-S d T-V d p不同变化过程△S、△A、△G 的计算简单pVT变化(常压下)凝聚相及实际气体恒温：△S =-Q r/T；△A T≈0 ，△G T≈V△p≈0(仅对凝聚相)△A=△U-△(TS),△G=△H-△(TS); △A≈△G恒压变温21,(/)Tp mTS nC T dT∆=⎰nC p,m ln(T2/T1)C p,m=常数恒容变温21,(/)TV mTS nC T dT∆=⎰nC V,m ln(T2/T1)C V,m=常数△A=△U-△(TS),△G=△H-△(TS); △A≈△G理想气体△A、△G的计算恒温:△A T=△G T=nRT ln(p2/p1)=- nRT ln(V2/V1)变温：△A=△U-△(TS),△G=△H-△(TS)计算△S△S=nC V,m ln(T2/T1)+nR ln(V2/V1)= nC p,m ln(T2/T1)-nR ln(p2/p1)= nC V,m ln(p2/p1)+ nC p,m ln(V2/V1)纯物质两相平衡时T~p关系g↔l或s两相平衡时T~p关系任意两相平衡T~p关系：m md/d/p T T V Hββαα=∆∆(Clapeyron方程)微分式：vap m2d lndHpT RT∆=(C-C方程)定积分式：ln(p2/p1)=-△vap H m/R(1/T2-1/T1)不定积分式：ln p=-△vap H m/RT+C恒压相变化不可逆：设计始、末态相同的可逆过程计S=△H/T；△G=0；△A≈0（凝聚态间相变）=-△n(g)RT (g↔l或s)化学变化标准摩尔生成Gibbs函数r m,BG∆定义r m B m,BBS Sν∆=∑，r m B f m,BBH Hν∆=∆∑，r m r m r mG H T S∆=∆-∆或r m B f m,BG Gν∆=∆∑G-H方程(∂△G/∂T)p=(△G-△H)/T或[∂(△G/T)/∂T]p=-△H/T2(∂△A/∂T)V=(△A-△U)/T或[∂(△A/T)/∂T]V=-△U/T2积分式：2r m0()//ln1/21/6G T T H T IR a T bT cT∆=∆+-∆-∆-∆应用：利用G-H方程的积分式，可通过已知T1时的△G(T1)或△A(T1)求T2时的△G(T2)或△A(T2)微分式热力学第三定律及其物理意义规定熵、标准摩尔熵定义任一物质标准摩尔熵的计算一、选择题1． 体系经历一个正的卡诺循环后，试判断下列哪一种说法是错误的？ （a ） 体系本身没有任何变化（b ） 再沿反方向经历一个可逆的卡诺循环，最后体系和环境都没有任何变化 （c ） 体系复原了，但环境并未复原 （d ） 体系和环境都没有任何变化(答案) d （什么叫卡诺循环？以理想气体为工作物质，从高温(T h )热源吸收(Q h )的热量，一部分通过理想热机用来对外做功(Wr )另一部分(Qc)的热量放给低温(Tc)热源。
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》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
第二次作业热力学第二定律一、单选题1) 理想气体绝热向真空膨胀，则（）A. ∆S = 0，∆W = 0B. ∆H = 0，∆U = 0C. ∆G = 0，∆H = 0D. ∆U =0，∆G =02) 对于孤立体系中发生的实际过程，下式中不正确的是（）A. W = 0B. Q = 0C. ∆S > 0D. ∆H = 03) 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程,则（）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. 不能确定以上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。
4) 求任一不可逆绝热过程的熵变∆S，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。
5) 在绝热恒容的系统中，H2和Cl2反应化合成HCl。
在此过程中下列各状态函数的变化值哪个为零？（）A. ∆r HmB. ∆rUmC. ∆rSmD. ∆rGm6) 将氧气分装在同一气缸的两个气室内，其中左气室内氧气状态为p1=101.3kPa，V1=2dm3,T1=273.2K;右气室内状态为p2=101.3kPa,V2=1dm3,T2=273.2K；现将气室中间的隔板抽掉，使两部分气体充分混合。
此过程中氧气的熵变为： ( )A. ∆S >0B. ∆S <0C. ∆S =0D. 都不一定7) 1mol理想气体向真空膨胀，若其体积增加到原来的10倍，则体系、环境和孤立体系的熵变分别为：( )A.19.14J·K-1, -19.14J·K-1, 0B.-19.14J·K-1, 19.14J·K-1, 0C.19.14J·K-1, 0, 0.1914J·K-1D. 0 , 0 , 08) 1mol Ag(s)在等容下由273.2K加热到303.2K。
热力学第二定律
热力学第二定律WTD standardization office【WTD 5AB- WTDK 08- WTD 2C】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7. 2 分 (0696)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 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。
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1519.9 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)＝1×8.314×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 dm 3 343K 水与0.1 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) = (0.1ρ/M ) C p,m (T 终-303) = (0.5ρ/M ) C p,m (343-T 终) T 终 = 336.3KΔS = ΔS h +ΔS c = (0.5ρ/M ) C p,m ln(336.3/343) + (0.1ρ/M ) C p,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/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。
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第二章热力学第二定律一、思考题1. 任意体系经一循环过程△U，△H，△S，△G，△F 均为零，此结论对吗？2. 判断下列说法是否正确并说明原因(1) 夏天将室内电冰箱门打开，接通电源，紧闭门窗(设墙壁、门窗均不传热),可降低室温。
(2) 可逆机的效率最高，用可逆机去拖动火车，可加快速度。
(3) 在绝热封闭体系中发生一个不可逆过程从状态I→II，不论用什么方法体系再也回不到原来状态I。
(4) 封闭绝热循环过程一定是个可逆循环过程。
3. 将气体绝热可逆膨胀到体积为原来的两倍。
此时体系的熵增加吗？将液体绝热可逆地蒸发为气体时，熵将如何变化？4. 熵增加原理就是隔离体系的熵永远增加。
此结论对吗？5. 体系由平衡态A 变到平衡态B，不可逆过程的熵变一定大于可逆过程的熵变，对吗？6. 凡是△S > 0 的过程都是不可逆过程，对吗？7. 任何气体不可逆绝热膨胀时其内能和温度都要降低，但熵值增加。
对吗？任何气体如进行绝热节流膨胀，气体的温度一定降低，但焓值不变。
对吗？8. 一定量的气体在气缸内(1) 经绝热不可逆压缩，温度升高，△S > 0(2) 经绝热不可逆膨胀，温度降低，△S < 0两结论对吗？9. 请判断实际气体节流膨胀过程中，体系的△U、△H、△S、△F、△G中哪些一定为零？10. 一个理想热机，在始态温度为T2的物体A 和温度为T1的低温热源R 之间可逆地工作，当 A 的温度逐步降到T1时，A 总共输给热机的热量为Q2，A 的熵变为△S A，试导出低温热源R 吸收热量Q1的表达式。
11. 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) 373.15K 和101325 Pa 下水的汽化(4) 理想气体向真空膨胀12. 请判断在下列过程中，体系的△U、△H、△S、△F、△G 中有哪些一定为零？(A) 苯和甲苯在常温常压下混合成理想液体混合物；(B) 水蒸气经绝热可逆压缩变成液体水；(C) 恒温、恒压条件下，Zn 和CuSO4溶液在可逆电池中发生置换反应；(D) 水蒸气通过蒸气机对外作功后恢复原状；(E) 固体CaCO3在P⊖分解温度下分解成固体CaO 和CO2气体。
13. 请判断理想气体恒温可逆膨胀过程中，体系的△U、△H、△S、△F、△G 中有哪些一定为零？14. 在下列结论中正确的划√，错误的划×。
当液态水和水蒸汽达平衡时(1) 在373.15K 和101325 Pa G(g) = G(l)(2) 由(1) 可知，对于恒压而温度发生变化的过程，有dG(g) = dG(l)(3) 对于某一相（气相或液相），固定压力，则dG = -SdT(4) 由(3) 可知S(l) = S(g)15. 孤立体系和封闭体系绝热过程中的自发变化是朝着热力学概率更大的方向进行，因而平衡态是热力学概率最大的状态，距平衡愈远，热力学概率愈小。
上述说法对吗？16. 二种不同气体在等温等容混合时，因为体系的混乱度增大，所以熵增加。
对吗？17. 在298.15K 时，1mol 的理想气体，其赫氏自由能F 和吉氏自由能G 的绝对值皆不可知，因此，此时 F 和G 之间的差值也不可知，对吗？18. 是否一切吉氏自由能(G) 减少的过程都是自发的，为什么？19. 下列的哪个过程可应用公式dG = Vdp 求算体系的Gibbs 自由能变( )(A) 恒温恒压下浓H2SO4吸收水份(B) 实际气体等温可逆膨胀(C) 电解NaCl 水溶液生成NaOH、Cl2和H2(D) 287K、P⊖下烧杯中的水蒸发为气20. 指出下列公式的适用范围：(A) △H = Q P(B) W = (P1V1- P2V2)/(r - 1)(C) △S = nR ln(P1/p2) + C p ln(T2/T1)(D) (∂H/∂P)S = (∂G/∂P)T(E) △mix S = -R∑n i ln X i21. 若某一气体(∂U/∂V)T = 0，则该气体一定是理想气体，对吗？为什么？22. 据麦氏关系(∂S/∂V)T = (∂p/∂T)V，可以判断，当温度不变时，熵随体积的增加而增加。
此结论对吗？23. 在-5℃结霜后的早晨冷而干燥，大气中的水蒸气分压降至266.6Pa 时霜会变为水蒸气吗? 若要使霜存在，水的分压要有多大？已知水的三相点：273.16K、611Pa，水的△Vap H m(273K) = 45.05 kJ.mol-1，△fus H m(273K) = 6.01 kJ.mol-1。
24. 自然界中，水总是从化学势高的高地流向化学势低的低地。
此说法正确与否？25. 下面说法是否正确，如有错误则改正并说明理由110℃、101.325 kPa 下水蒸气的化学势一定大于液体的化学势。
二、证明题1. 有两个液体其质量均为m，比热均为C p，温度分别为T1,T2，试证明在等压下绝热混合的熵变为：△S = 2mC p ln [(T1+ T2)/2(T1 T2)1/2]并证明T1≠ T2时△S > 0，假设C p与温度无关。
2. 物质的量为n 的范德华气体，经绝热向真空膨胀，由T1, V1到T2, V2，证明下列△S 的计算公式（设C V不随T，P 变化）。
△S = nC V,m ln(T2/T1) + nR ln(V2- b)/(V1- b)3. 请证明简单状态变化中，体系的熵变可表示为：ds = (C V/T)(∂T/∂P)V dp + (C p/T)(∂T/∂V)p dV并导出对于理想气体若始态为P1V1，终态为P2V2 ,C p, C V均为常数其熵变△S = C V ln(P2/P1) + C p ln(V2/V1)4. 已知某气体的C V,m = a + bT + cT2，PV m = RT +αP，其中a、b、c及α均为常数，请导出1mol 该气体由状态T1V1变化到T2V2时的熵变公式。
5. 某物质体系的状态方程为p = f(v)T 绘出时，证明该物质的内能与体积无关。
6. 试证明：(∂H/∂G)T = (1/v)[ -T (∂V/∂T)p + V]7. 已知状态方程PV m = RT + Bp，式中B 与温度有关，试证明(∂U m/∂V)T =〔RT2/(V m- B)2〕dB/dT并再写出(∂S/∂V)T、(∂S/∂p)T和(∂H/∂p)T的表达式。
8. 若S 选T、V 为变数：S = S(T.V)，由绝热可逆过程△S = 0 的结论，导出理想气体绝热可逆过程方程式TVγ-1 = 常数。
(设Cv为常数)9. 请证明服从范德华方程的气体存在以下关系：(∂V/∂T)F (∂T/∂G)p(∂S/∂V)u = R /[p(V m-b) + a/V m- ab/V m2]10. 试证明：C p = -T(∂2 G/∂ T2)p。
11. 证明：(∂T/∂V)S = -(T/C m)( ∂p/∂T)V，并对于理想气体得出(∂T/∂V)S = -P/C m12. 证明物质的量为n 的范德华气体从V1等温可逆膨胀到体积V2时所吸收的热量为：Q = nRT ln(V2-nb)/(V1 - nb)13. 证明(∂S/∂P)V = κC V/αT，式中α是等压膨胀系数，κ是等温压缩系数。
14. 请证明：(∂p/∂V)S = (∂p/∂V)T(∂S/∂T)P(∂T/∂S)V15. 证明气体的焦尔－汤姆逊系数μJ-T≡ (∂T/∂P)H = (1/C P)[T(∂V/∂T)P- V]16 一气体服从状态方程PV m= RT + BP，且热容与温度无关。
试导出绝热可逆膨胀中T 与V m的关系式。
17. 一气体的状态方程是(P + a/V m2)V m = RT，式中a 是大于零的常数，试证明在节流膨胀过程中气体的温度将下降。
18. 证明：(∂S/∂ｎB)T,V,nc = S B,m - V B,m(∂p/∂T)V,n三、计算题1. 某气体的状态方程为PV = n(RT+BP)，其中B = 0.030 dm3.mol-1，该气体的C P,m/J.K-1.mol-1 = 27.20 + 4.81×10-3(T/K)。
试计算当3.00 mol该气体由600K、10×p变至300K、5×p的△S、△H、和△U。
[答案△H = -26470 J，△U = -18940 J，△S =∫-43.60 J.K -1]2. 一可逆机在三个热源间工作，当热机从T1热源吸热1200 焦尔，作功200 焦尔时，试求：(1) 其它两个热源与热机交换的热量，指出热机是吸热还是放热；(2) 各热源的熵变和总熵变。
已知各热源T1、T2、T3的温度分别为400K、300K、200K。
[答案(1)Q2= -1200 J，(放热)；Q3= 200 J，(吸热)，(2) △S1=3 J.K -1；△S2 = -4 J.K -1；△S3 = 1 J.K -1，△S= △S1+ △S2+ △S3= 0 J.K -1]3. 将一玻璃球放入真空容器中，球中已封入1mol 水(101.3KPa,373K)，真空容器内部恰好容纳1mol 的水蒸气(101.3KPa,373K)，若保持整个体系的温度为373K，小球被击破后，水全部气化成水蒸气，计算Q，W，△U，△H，△S，△G，△F。
根据计算结果，这一过程是自发的吗？用哪一个热力学性质作为判据？试说明之。
已知水在101.3KPa、373K 时的蒸发热为40668.5 J·mol-1。
[答案：△H = Q R = 40.668 KJ，向真空蒸发W = 0，Q = 37.567 KJ，△S = 109.0 J.K -1 △G = 0，△F = △U - T△S = -3101 J，因为△F < 0，故该过程自发。
]4. 将1mol、298K 的O2(g) 放在一敞口容器中，由容器外的13.96K 的液态H2作冷却剂，使体系冷却为90.19K 的O2(l)，已知O2在90.19K 时的摩尔汽化热为6.820 kJ.mol-1试计算该冷却过程中的体系熵变、环境熵变和总熵变。
[答案：△S(体) = ∫-110.4 J.K -1，Q = -12870 J，△S环= 922 J.K -1，△S总= 811.6 J.K -1]5. 请计算1 摩尔苯的过冷液体在-5℃,P⊖时凝固过程的△sl S 和△slG 。
已知-5℃时固态苯和液态苯的饱和蒸气压分别为0.0225×P和0.0264×P，-5℃、P时苯的摩尔熔化热为9860 J.mol-1.[答案：△G2 = △G4 = 0，△G3 = -356.4 J，△G1 ≈ △G5=-356.4 J，△S =-35.44 J.K -]6. 经历下述可逆等压过程：此体系的C P = 20 J.K -1，始态熵S1 = 30 J.K -1。