08热力学第二定律习题解答.docx

PAGE 1 PAGE 1 第八章 热力学第二定律 选择题 下列说法中，哪些是正确的？ ( ) 可逆过程一定是平衡过程； 平衡过程一定是可逆的； 不可逆过程一定是非平衡过程； 非平衡过程一定是不可逆的。 A. (1)、(4) B. (2)、(3) C. (1)、(3) D. (1)、(2)、(3)、(4) 解：答案选A。 关于可逆过程和不可逆过程的判断，正确的是 ( ) 可逆热力学过程一定是准静态过程； 准静态过程一定是可逆过程； 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程； 凡是有摩擦的过程一定是不可逆的。 A. (1)、(2) 、(3) B. (1)、(2)、(4) C. (1)、(4) D. (2)、(4) 解：答案选C。 根据热力学第二定律，下列哪种说法是正确的？( ) 功可以全部转换为热，但热不能全部转换为功； 热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体； 气体能够自由膨胀，但不能自动收缩； 有规则运动的能量能够变成无规则运动的能量，但无规则运动的能量不能变成有规则运动的能量。 解：答案选C。 4 一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体，若把隔板抽出， 气体将进行自由膨胀，达到平衡后：( ) A. 温度不变，熵增加； B. 温度升高，熵增加； C. 温度降低，熵增加； D. 温度不变，熵不变。 解：绝热自由膨胀过程气体不做功，也无热量交换，故内能不变，所以温度不变。因过程是不可逆的，所以熵增加。 故答案选A 。 5. 设有以下一些过程，在这些过程中使系统的熵增加的过程是 ( ) 两种不同气体在等温下互相混合； 理想气体在等体下降温； 液体在等温下汽化； 理想气体在等温下压缩； 理想气体绝热自由膨胀。 A. (1)、(2)、(3) B. (2)、(3)、(4) C. (3)、(4)、(5) D. (1)、(3)、(5) 解：答案选D。 二 填空题 在一个孤立系统内，一切实际过程都向着 的方向进行。这就是热力学第二定律的统计意义，从宏观上说，一切与热现象有关的实际的过程都 是 。 解：热力学概率增大；不可逆的。 热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文表述是是等价的，前者是关于 过程的不可逆性，后者是关于 过程的不可逆性。 解：热传导；功变热 气体处于相同的初始温度和压强，把它们从体积 V 压缩到 V/2，过程无限缓慢地进行。等温压缩时，Q = ，熵变?S = ；绝热压缩时，Q = ，熵变?S = 。 解：等温压缩时 Q ? W ? V m mRT ln 2 ? ? RT ln 2 m M V M 1 ?S ? Q ? ? m R ln 2 T M 绝热压缩时，Q =0；?S =0 若一摩尔理想气体经过一等压过程，温度变为原来的 2 倍，则其体积变为原来的 倍；过程后气体熵的增量为 （设 Cp,m 为常量）。 解：体积变为原来的 2 倍； 按照例题 8.1 的理想气体熵的表达式，可得到过程后气体熵的增量?S =Cp,mln2。