08热力学第二定律习题解答

第八章热力学第二定律选择题1.以下哪项是正确的？（）(1)可逆过程必须是平衡过程。(2)平衡过程必须可逆。(3)不可逆过程不得平衡。(4)不平衡的过程必须不可逆转。A.(1)、(4) B. (2)、(3) C. (1)、(3) D. (1)、(2)、(3)、(4)等解决方案：答案是a。2.对可逆过程和非可逆过程的判断是正确的()(1)可逆热力学过程必须是准静态过程。(2)准静态过程应是可逆过程。(3)不可逆过程是不能朝相反方向进行的过程。(4)任何有摩擦的过程都必须是不可逆转的。(。A.(1)、(2)、(3) B. (1)、(2)、(4) C. (1)、(4) D. (2)、(4)解决方案：答案是c。根据热力学第二定律，以下哪一项是正确的？（）A.动作可以全部转换为栏，但栏不能全部转换为动作。B.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；气体可以自由膨胀，但不能自动收缩。D.有规律运动的能量可以成为无规律运动的能量，但无规律运动的能量不能转化为有规律运动的能量。解决方案：答案是c。4隔热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体。减去隔板后，气体自由膨胀，达到平衡。（）A.温度不变，熵值增大。b .温度升高，熵增大。C.温度下降，熵增加。d .温度不变，熵不变。解决方案：在绝热自由膨胀过程中，气体不能工作，也没有热交换，所以内部可以保持不变，所以温度不变。过程不可逆转，熵增加。所以答案是a。5.增加系统熵的过程如下()(1)两种不同的气体在等温下相互混合。(2)理想气体在等体下冷却。(3)液体在等温下汽化。(4)理想气体在等温下压缩。(5)理想气体绝热自由膨胀。A.(1)、(2)、(3) B. (2)、(3)、(4) C. (3)、(4)、(5) D. (1)、()解决方案：选择d作为答案。两个空白问题1.在一个孤立的系统中，所有的实际过程都朝向的方向进行。这是热力学第二定律的统计意义，宏观上与热现象相关的所有实际过程。解决方案：增加热力学概率；不可挽回的。2.热力学第二定律的克劳修斯表达和开尔文表达是关于过程的不可逆性，后者是关于过程的不可逆性。解决方案：热传导；球热了3.气体在相同的初始温度和压力下，把它们从体积V压缩到V/2，过程无限缓慢。等温压缩，Q=，熵变化ds=；绝热压缩，Q=，熵变化DS=。解决方案：等温压缩绝热压缩，q=0；DS=04.如果一摩尔以上气体经过一等压力过程，温度会翻倍，体积会翻倍。过程后气体熵的增加(设置CP并将m设置为常量)。解决方案：体积翻倍。根据案例8.1中理想气体熵的表示，在过程后得到气体熵的增量DS=Cp，mln2。参计计算问题vpo12ab等温线绝对热线1.在p-V图中证明。(1)等温线和绝对热线不得在两点相交；(2)两条绝对热线不能交叉。(提示：使用反增法的热力学第二定律)卡：(1)如图所示，假设等温线a1b和绝对热线a2b有两个交点a和b，循环a1b2a的大小与循环曲线包围的面积相同，在循环过程中，系统在等温过程a1b中吸收热量，不释放热量，绝热过程a2b中不存在热交换，根据热力学第一定律，循环过程等于系统在等温过程中吸收的热量。这样，只能从单个热源吸收热量，完全成功，没有其他变化。这违背了热力学第二定律的开尔文表达。因此，等温线和绝对热线不能在两点相交。vpoIIIa(2)假设两个绝对热线I和II在p-V图中的一点a相交，如图所示。现在在图表上绘制等温线，以便与两条绝对热线一起循环。这个循环只有一个热源，这个热源把吸收的热量都转换成运行，周围没有变化。因为违反了热力学第二定律，两条绝对热线不能交叉。2.(1)质量为m克的物体有一定的比热容c，当这个物体从温度T1加热到T2时，其熵的变化(2)冷却时这个物体的熵