热力学第二定律练习题.docx

第二章 热力学第二定律练习题 一、判断题（说法正确否）： 自然界发生的过程一定是不可逆过程。 不可逆过程一定是自发过程。 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? 自发过程的熵变?S 0。 相变过程的熵变可由 ?S = ?H/T 计算。 当系统向环境传热时(Q 0)，系统的熵一定减少。 一切物质蒸发时，摩尔熵都增大。 冰在 0℃，p 自发过程。 ?S = ?H/T 0，所以该过程为 自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。 吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。 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。 系统由 V 1 膨胀到 V ，其中经过可逆途径时做的功最多。 2 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。 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。 二、单选题： 1．?S = ?H/T 适合于下列过程中的哪一个？ 恒压过程 ； (B) 绝热过程 ； (C) 恒温过程 ； (D) 可逆相变过程 。 可逆热机的效率最高，因此由可逆热机带动的火车： 跑的最快 ； (B) 跑的最慢 ； (C) 夏天跑的快 ； (D) 冬天跑的快 。 对于克劳修斯不等式 dS ≥δ Q/T ，判断不正确的是： 环 dS =δ Q/T 必为可逆过程或处于平衡状态； 环 dS ＞δ Q/T 必为不可逆过程 ； 环 dS ＞δ Q/T 必为自发过程 ； 环 dS ＜δ Q/T 违反卡诺定理和第二定律，过程不可能自发发生。 环 下列计算熵变公式中，哪个是错误的： (A) 水在 25℃、p ?S = (?H - ?G)/T ； 任意可逆过程： dS = (δ Q/dT)r ； 环境的熵变：?S = - Q 体/T ； 在等温等压下，可逆电池反应：?S = ?H/T 。 5．当理想气体在等温(500K)下进行膨胀时，求得体系的熵变?S = l0 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？ (A) 5000 J ； (B) 500 J ； (C) 50 J ； (D) 100 J 。 6．1mol 双原子理想气体的(?H/?T)v 是： (A) 1.5R ； (B) 2.5R ； (C) 3.5R ； (D) 2R 。 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) ?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) 0 。 一理想气体与温度为 T 的热源接触，分别做等温可逆膨胀和等温不可逆膨胀到达同一终态，已知 Vr =2 Wir ，下列式子中不正确的是： ?S r  ?S ir ； (B) ?S r = ?S ； ir (C) ?S r = 2Qir/T； (D) ?S (等温可逆)= ?S + ?S =0，?S(不等温可逆)= ?S + ?S 0。 体 环 体 环 计算熵变的公式 ?S = ∫(dU + pdV)/T 适用于下列： 理想气体的简单状态变化 ； 无体积功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 ； 实际气体 CO 2 经节流膨胀后，温度下降，那么： (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) = 0 。 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 。 某体系等压过程 A→B 的焓变?H 与温度 T 无关，则该过程的： ?U 与温度无关 ； (B) ?S 与温度无关 ； (C) ?F 与温度无关 ； (D) ?G 与温度无关 。 等温下，一个反应 aA + bB = dD + eE 的 ? C = 0，那么： r p (A) ?H T 无关，?S T 无关，?G