第二章热力学第二定律练习题
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第二章 热力学第二定律练习题
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T H
S ∆=
∆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℃,p 下转变为液态水,其熵变T H
S ∆=
∆>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,其中经过可逆途径时做的功最多。
19.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。
20.理想气体等温自由膨胀时,对环境没有做功,所以 -p d V = 0,此过程温度不变,∆U = 0,代入热力学基本方程d U = T d S - p d V,因而可得d S = 0,为恒熵过程。
21.是非题:
⑴“某体系处于不同的状态,可以具有相同的熵值”,此话对否
⑵“体系状态变化了,所有的状态函数都要变化”,此话对否
⑶绝热可逆线与绝热不可逆线能否有两个交点
⑷自然界可否存在温度降低,熵值增加的过程举一例。
⑸ 1mol理想气体进行绝热自由膨胀,体积由V1变到V2,能否用公式:
⎪⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
=
∆
1
2
ln
V
V
R
S
计算该过程的熵变
22.在100℃、p时,1mol水与100℃的大热源接触,使其向真空容器中蒸发成100℃、p的水蒸气,试计算此过程的∆S、∆S(环)。
23.
⎪⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
=
∆
1
2
ln
V
V
R
S
的适用条件是什么
24.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℃、p时,水结成冰的相变过程;⑹理想气体卡诺循环。
25.a mol A与b mol B的理想气体,分别处于(T,V,p A)与(T,V,p B)的状态,等温等容混合为
(T ,V ,p )状态,那么∆U 、∆H 、∆S 、∆A 、∆G 何者大于零,小于零,等于零
26.一个刚性密闭绝热箱中,装有H 2与Cl 2混合气体,温度为298K ,今用光引发,使其
化合为HCl(g),光能忽略,气体为理想气体,巳知m f H ∆(HCl) = ·mol -1
,试判 断该过程中∆U 、∆H 、∆S 、∆A 、∆G 是大于零,小于零,还是等于零
27.在一绝热恒容箱内,有一绝热板将其分成两部分,隔板两边各有1mol N 2,其状态分 别为298K 、p
与298K 、10p
,若以全部气体为体系,抽去隔板后,则Q 、W 、∆U 、
∆H 、∆S 中,哪些为零
二、单选题:
1.
T H
S ∆=
∆适合于下列过程中的哪一个 (A) 恒压过程 ; (B) 绝热过程 ;
(C) 恒温过程 ; (D) 可逆相变过程 。
2.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 。
3.在一定速度下发生变化的孤立体系,其总熵的变化是什么 (A) 不变 ; (B) 可能增大或减小 ; (C) 总是增大 ; (D) 总是减小 。
4.对于克劳修斯不等式 环T Q dS δ≥,判断不正确的是: (A) 环T Q dS δ=必为可逆过程或处于平衡状态 ;
(B) 环T Q dS δ>必为不可逆过程 ; (C) 环T Q dS δ>必为自发过程 ;
(D) 环T Q dS δ<违反卡诺定理和第二定律,过程不可能自发发生 。
5.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 G
H 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 H
S ∆=
∆。
6.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