高中物理热力学第二定律

第二章 热力学第二定律

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 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℃，pθ下转变为液态水，其熵变 >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V1膨胀到V2，其中经

第二章 热力学第二定律

一、选择题

1．25℃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 。 2．?G = ?F的过程是 ( )

(A) H2O(l,373K,p(B) N2

(C) 等温等压下，N2(g) + 3H2(D) Ar(g,T,p

T+100,p)。

2O(g,373K,p)

；

；

2(g,400K,100kPa)

3(g)

；

3．等温等压下进行的化学反应，其方向由?rHm和?rSm共同决定，自发进行的反应应满足下列哪个关系式 ( )

(A) ?rSm = ?rHm/T ； (B) ?rSm > ?rHm/T ； (C) ?rSm ≥ ?rHm/T ； (D) ?rSm ≤ ?rHm/T 。 4．已知水的六种状态：①100℃，p④100℃、2p序是 ( )

(A) μ2 > μ4 > μ3 > μ1 > μ5 > μ6 ； (B) μ6 > μ5 > μ4 > μ3 > μ2 > μ1 ； (C) μ4 > μ5 > μ3 > μ1 > μ2 > μ6 ； (D) μ1 > μ2 > μ4 > μ3 > μ6 > μ5 。 5.下列过程中?S为负值的是哪一个

第二章 热力学第二定律

一、单选题

1) 求任一不可逆绝热过程的熵变DS，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。

2) 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. DrHm B. DrUm C. DrSm D. DrGm

3) 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. DS >0 B. DS <0 C. DS =0 D. 都不一定

4) 1mol Ag(s)在等容下由273.2K加热到303.2K。已知在该温度区间内Ag(s)的Cv,m=24.48J·K-1·mol-1则其熵变为：( )

A.2.531J·K-1 B. 5.622J·K-1 C. 25.31J·K-1 D. 56.22J·K-1

5) 298K, p? 下，双原

热力学第二定律

热力学第二定律

热力学第二定律

热力学第二定律

热力学第二定律

热力学第二定律

热力学第二定律

热力学第二定律

热力学第二定律

热力学第二定律

热力学第二定律

热力学第二定律

热力学第二定律

热力学第二定律

热力学第二定律

热力学第二定律

热力学第二定律

热力学第二定律

热力学第二定律

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：

?S??H??GT；

??Q?dS????T??R ； (B) 任意可逆过程：

(C) 环境的熵变：

?S环境??Q体系T环；

?S??HT。

(D) 在等温等压下，可逆电池反应：

3. 1mol双原子理想气体的??H?T?V是： (A) 1.5R ； (B) 2.5R ； (C) 3.5R ； 4. 下列关于卡诺循环的描述中，正确的是（ ）

(D) 2R 。

(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 ； 图⑷ 。

(B) 图⑵ ；

(C) 图⑶ ；

(D)

?6. 计算熵变的公式

(A) 理想气体的简单状

热力学第二定律概述

热力学第二定律概述

热力学第二定律概述

热力学第二定律概述

热力学第二定律概述

热力学第二定律概述

热力学第二定律概述

热力学第二定律概述

热力学第二定律概述

热力学第二定律概述

热力学第二定律概述

热力学第二定律概述

热力学第二定律习题 填空题

1. 在以绝热箱中置一绝热隔板，将向分成两部分，分别装有温度，压力都不同的两种气体，将隔板抽走室气体混合，若以气体为系统，则此过程 =、=、=

2. 某均相化学反应 升高到 则此过程的 下进行，则

。=、<

在恒压，绝热非体积功为零的条件下进行，系统的温度由

；如果此反应是在恒温，恒压，不作非体积功的条件

。

3. 对于组成不变的均相封闭系统，当有 个独立的强度因素确定之后，系统中所有的强度性质也就确定了，若再知道 , 则所有的广度性质也就确定了。 2 物质的量 4.

单原子理想气体从始态为

经下列过程： Ⅰ恒容升温，Ⅱ恒温压缩至体

积缩小一半，Ⅲ恒压升温 Ⅳ绝热可你压缩至体积缩小一半；上述四个过程中，终态压

力最大 的过程是过程 , 最小的是过程 ; 终态温度最高的过程是过程 , 最低的是过程 。 Ⅳ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ 5.

25 ℃ 的液体苯在弹式量热计中完全燃烧 , 放热

。

-6528 、6535 6. 已

知

的

,

则

的 则反应

的

。

-285.84 7.

使用的条件为 。绝热过程

中等于零的有 :

8. 理想气体向真空膨胀过程 , 下列变量 。

第二章 热力学第二定律

习题

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 = 0

2. 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 = 0

4. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程

热力学第二定律习题 填空题

1. 在以绝热箱中置一绝热隔板，将向分成两部分，分别装有温度，压力都不同的两种气体，将隔板抽走室气体混合，若以气体为系统，则此过程 =、=、=

2. 某均相化学反应 升高到 则此过程的 下进行，则

。=、<

在恒压，绝热非体积功为零的条件下进行，系统的温度由

；如果此反应是在恒温，恒压，不作非体积功的条件

。

3. 对于组成不变的均相封闭系统，当有 个独立的强度因素确定之后，系统中所有的强度性质也就确定了，若再知道 , 则所有的广度性质也就确定了。 2 物质的量 4.

单原子理想气体从始态为

经下列过程： Ⅰ恒容升温，Ⅱ恒温压缩至体

积缩小一半，Ⅲ恒压升温 Ⅳ绝热可你压缩至体积缩小一半；上述四个过程中，终态压

力最大 的过程是过程 , 最小的是过程 ; 终态温度最高的过程是过程 , 最低的是过程 。 Ⅳ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅱ 5.

25 ℃ 的液体苯在弹式量热计中完全燃烧 , 放热

。

-6528 、6535 6. 已

知

的

,

则

的 则反应

的

。

-285.84 7.

使用的条件为 。绝热过程

中等于零的有 :

8. 理想气体向真空膨胀过程 , 下列变量 。

§2-3 热力学第二定律

2．3．1、卡诺循环

物质系统经历一系列的变化过程又回到初始状态，这样的周而复始的变化过程为循环过程，简称循环。在P-V图上，物质系统的循环过程用一个闭合的曲线表示。经历一个循环，回到初始状态时，内能不变。利用物质系统(称为工作物)持续不断地把热转换为功的装置叫做热机。在循环过程中，使工作物从膨胀作功以后的状态，再回到初始状态，周而复始进行下去，并且必而使工作物在返回初始状态的过程中，外界压缩工作物所作的功少于工作物在膨胀时对外所做的功，这样才能使工作物对外做功。获得低温装置的致冷机也是利用工作物的循环过程来工作的，不过它的运行方向与热机中工作物的循环过程相反。

卡诺循环是在两个温度恒定的热源之间工作的循环过程。我们来讨论由平衡过程组成的卡诺循环，工作物与温度为T1的高温热源接触是等温膨胀过程。同样，与温度为T2的低温热源接触而放热是等温压缩过程。因为工作物只与两个热源交换能量，所以当工作物脱离两热源时所进行的过程，必然是绝热的平衡过程。如图2-3-1所示，在理想气体卡诺循环的P-V图上，曲线ab和cd表示温度为T1和

T2的两条等温线，曲线bc和da是两条绝热线。我们先讨论以状态a为始点，沿闭合曲线abcda所作的循