3.热力学第二定律说课讲解

3.热力学第二定律第三章 热力学第二定律概念理解一、判断题1. 不可逆过程一定是自发过程。

2. 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。

3. 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。

4. 平衡态的熵最大。

5. 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相矛盾。

6. 吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。

7．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。

8．系统由V1膨胀到V2，其中经过可逆途径时做的功最多。

9. 理想气体等温自由膨胀时，对环境没有做功，所以 -pdV = 0，此过程温度不变，∆U = 0，代入热力学基本方程dU = TdS - pdV ，因而可得dS = 0，为恒熵过程。

10. 某体系处于不同的状态，可以具有相同的熵值。

11. 在任意一可逆过程中∆S = 0，不可逆过程中∆S > 0。

12. 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。

13. 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，由方程dG=-SdT+Vdp 可得ΔG = 0。

14. 熵增加的过程一定是自发过程。

15. 自然界发生的过程一定是不可逆过程。

16. 系统达平衡时，Gibbs 自由能最小。

17. 体系状态变化了，所有的状态函数都要变化。

18. 当系统向环境传热时(Q < 0)，系统的熵一定减少。

19. 相变过程的熵变可由(Qtra/Ttra)计算。

20. 一切物质蒸发时，摩尔熵都增大。

二、选择题21. 理想气体在等温条件下反抗恒定外压膨胀，该变化过程中系统的熵变ΔSsys 及环境的熵变ΔSsur 应为： (A)sys sur 0,0S S ∆>∆= (B)sys sur 0,0S S ∆<∆= (C)sys sur 0,0S S ∆>∆< (D)sys sur 0,0S S ∆<∆>22. 在绝热条件下，用大于气缸内的压力迅速推动活塞压缩气体，此过程的熵变：(A)大于零 (B)小于零 (C)等于零 (D)不能确定 23. H2(g)和O2(g)在绝热钢瓶中化合生成水的过程： (A)0H∆= (B)0U ∆= (C)0S ∆= (D)0G ∆=24. 在大气压力和273.15K 下水凝结为冰，判断下列热力学量中哪一个一定为零： (A)U ∆ (B)H ∆ (C)S ∆ (D)G ∆25. 在N2和O2混合气体的绝热可逆压缩过程中，系统的热力学函数变化值在下列结论中正确的是： (A)0U∆= (B)0A ∆= (C)0S ∆= (D)0G ∆=26. 单原子分子理想气体的CV,m=1.5R ，温度由T1变到T2时，等压过程系统的熵变 ΔSp 与等容过程熵变ΔSV 之比是： (A)11: (B)21: (C)35: (D)53:27. 1×10-3kg 水在373K 、101.325kPa 的条件下汽化为同温同压的水蒸气，热力学函数变量为ΔU1、ΔH1和ΔG1；现把1×10-3kg 水（温度、压力同上）放在恒温373K 的真空箱中，控制体积，使系统终态蒸气压也为101.325kPa ，这时热力学函数变量为ΔU2、ΔH2和ΔG2，这两组热力学函数的关系为： (A)121212,,U U H H G G ∆>∆∆>∆∆>∆ (B)121212,,U U H H G G ∆<∆∆<∆∆<∆ (C)121212,,U U H H G G ∆=∆∆=∆∆=∆ (D)121212,,U U H H G G ∆=∆∆>∆∆=∆28. 298K 时，1mol 理想气体等温膨胀，压力从1000kPa 变到100kPa ，系统Gibbs 自由能变化值为： (A)0.04kJ (B)-12.4kJ (C)1.24kJ (D)-5.70kJ 29. 对于不做非体积功的隔离系统，熵判据为： (A),(d )0T U S ≥ (B),(d )0p U S ≥ (C),(d )0U p S ≥ (D),(d )0U V S ≥30. 某气体的状态方程为pVm=RT+ap ，其中a 为大于零的常数，该气体经恒温膨胀，其热力学能： (A)不变 (B)增大 (C)减少 (D)不能确定 31. 封闭系统中，若某过程的ΔA ＝WR ，应满足的条件是：(A)等温、可逆过程 (B)等容、可逆过程 (C)等温等压、可逆过程 (D)等温、等容可逆过程 32. 热力学第三定律可以表示为：(A)在0K 时，任何晶体的熵等于零 (B)在0K 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 33. 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 34. 在一定速度下发生变化的孤立体系，其总熵的变化是：(A)不变 (B)可能增大或减小 (C)总是增大 (D)总是减小 35. 理想气体在绝热条件下，在恒外压下被压缩到终态，则体系与环境的熵变：(A)∆Ssys > 0，∆Ssur > 0 (B)∆Ssys < 0，∆Ssur < 0 (C)∆Ssys > 0，∆Ssur = 0 (D)∆Ssys > 0，∆Ssur< 0 36. 实际气体CO2经节流膨胀后，温度下降，那么：(A)∆Ssys > 0，∆Ssur > 0 (B)∆Ssys < 0，∆Ssur > 0 (C)∆Ssys > 0，∆Ssur = 0 (D)∆Ssys< 0，∆Ssur= 0 37. 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⑷38. 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 39. 等容等熵条件下，过程自发进行时，下列关系肯定成立的是：(A)∆G < 0 (B)∆A < 0 (C)∆H < 0 (D)∆U < 040. 373.15K 、101.325kPa 的水，使其与大热源接触，向真空蒸发成为373.15K 、101.325kPa 下的水气，对这一个过程，应选用哪一个作为过程方向的判据：(A) ∆U (B) ∆A (C) ∆H (D) ∆G 41. 关于热力学第二定律，下列说法不正确的是： (A) 第二类永动机是不可能制造出来的；(B) 把热从低温物体传到高温物体，不引起其它变化是不可能的； (C) 一切实际过程都是热力学不可逆过程；(D) 功可以全部转化为热，但热一定不能全部转化为功。

42. 体系从状态A 变化到状态B ，有两条途径：I 为可逆途径，II 为不可逆途径。

以下关系中不正确的是：(A)I II S S ∆=∆ (B) B II A Q S T δ⎛⎫∆= ⎪⎝⎭⎰Ⅰ (C) BB A A Q Q T T δδ⎛⎫⎛⎫= ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭∑∑ⅠⅡ (D) B I A δQ S T ⎛⎫∆= ⎪⎝⎭⎰Ⅰ43. 在绝热封闭体系中发生一过程中，体系的熵：(A) 必增加 (B) 必减少 (C) 不变 (D) 不能减少44. 1 mol 理想气体，从同一始态出发经绝热可逆压缩和绝热不可逆压缩到相同压力的终态，终态的熵分别为S1和S2，则两者关系为： (A) S1= S2 (B) S1< S2 (C) S1> S2 (D) S1≥S2 45. 理想气体在绝热可逆膨胀中，对体系的 H 和 S 下列表示正确的是：(A) ΔH > 0, ΔS > 0 (B) ΔH = 0, ΔS = 0 (C) ΔH < 0, ΔS = 0 (D) ΔH < 0, ΔS < 0 46. 等温等压下进行的化学反应，其方向由Δ rHm 和Δ rSm 共同决定，自发进行的反应满足下列关系中的：(A)r m r m H S T ∆∆=(B) r m r m H S T ∆∆> (C) r m r m H S T ∆∆< (D) r mr m HS T ∆∆≤47. 已知金刚石和石墨的Sm (298K)分别为0.244 J ·K-1·mol-1和5.696 J ·K-1·mol-1，Vm 分别为3.414 cm3·mol-1和5.310 cm3·mol-1，欲增加石墨转化为金刚石的趋势，则应：(A) 升高温度，降低压力 (B) 升高温度，增大压力 (C) 降低温度，降低压力 (D) 降低温度，增大压力48. 某体系状态A 经不可逆过程到状态B ，再经可逆过程回到状态A ，则体系的ΔG 和ΔS 满足下列关系中的哪一个： (A) ΔG > 0, ΔS > 0 (B) ΔG < 0, ΔS < 0 (C) ΔG > 0, ΔS = 0 (D) ΔG = 0, ΔS = 049. n mol 某气体在恒容下由T1加热到T2，其熵变为 ΔS1，相同量的气体在恒压下由T1加热到T2，其熵变为ΔS2，则ΔS1与ΔS2的关系为 (A) ΔS1 > ΔS2 (B) ΔS1 = ΔS2 (C) ΔS1 < ΔS2 (D) ΔS1 = ΔS2 = 0 50. 实际气体节流膨胀后其熵变为：(A)21lnVS nRV∆=(B)21S dpPVpT∆=-⎰(C)21dT pTCS TT∆=⎰(D) 1d2TVTCS TT∆=⎰。