热力学第二定律25476

1、热力学第二定律一 选择题1. 当低温热源的温度趋近于0K时，卡诺热机的效率（a）趋近于1 （b）趋于无限大（c）趋于0 （d）大于其它可逆热机效率2. 可逆机的效率为，冷冻机的冷冻系数为,则和的数值满足 (a) <1，<1 (b) l，1 (c) <1，>1 (d) <1，可以小于、等于、大于13. 热力学温标是以什么为基础的？ (a) p 0 极限时气体的性质 (b) 理想溶液性质 (c) 热机在可逆运转的极限性质 (d) 热机在不可逆运转的性质 4. 体系经历一个正的卡诺循环后，试判断下列哪一种说法是错误的？ （a） 体系本身没有任何变化 （b） 再沿反方向经

2、历一个可逆的卡诺循环，最后体系和环境都没有任何变化 （c） 体系复原了，但环境并未复原 （d） 体系和环境都没有任何变化5. 理想气体经可逆与不可逆两种绝热过程 (a) 可以从同一始态出发达到同一终态 (b) 从同一始态出发，不可能达到同一终态 (c) 不能断定 (a)、(b) 中哪一种正确 (d) 可以达到同一终态，视绝热膨胀还是绝热压缩而定 6. 第二类永动机的效率（a） 等于零 （b）等于（c） 小于零 （d）等于17. 熵变DS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的改变值 (4) 与过程有关的状态函数的改变值以上正确的是 （a）

3、1,2 （b） 2,3 （c） 2 （d） 48. 根据熵的统计意义可以判断下列过程中何者的熵值增大？ (a) 水蒸气冷却成水 (b) 石灰石分解生成石灰 (c) 乙烯聚合成聚乙烯 (d) 理想气体绝热可逆膨胀 9.DG=0 的过程应满足的条件是（a） 等温等压且非体积功为零的可逆过程（b） 等温等压且非体积功为零的过程（c） 等温等容且非体积功为零的过程（d） 可逆绝热过程10. 已知某气相反应在T1= 400 K，p = 1.01325×106 Pa 时的热效应与T2= 800 K, p = 1.01325×106Pa 时的热效应相等，则两种条件下反应的熵变 (a) r

4、Sm(T1) > rSm(T2) (b) rSm(T1) = rSm(T2) (c) rSm(T1) < rSm(T2) (d) 不能确定其相对大小11. 在始末态一定的热力学过程中（a）过程热为定值 （b）可逆热温商为定值（c）热容为定值 （d）热力学能U为定值12. 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13. 氮气进行绝热可逆膨胀（a）DU （b）DS（c）DA （d）DG14.

5、下列四种表述 (1) 等温等压下的可逆相变过程中，体系的熵变S =H相变/T相变 (2) 体系经历一自发过程总有 dS > 0 (3) 自发过程的方向就是混乱度增加的方向 (4) 在绝热可逆过程中，体系的熵变为零 两者都不正确者为： (a) (1)，(2) (b) (3)，(4) (c) (2)，(3) (d) (1)，(4)15. 1 mol范德华气体从T1，V1绝热自由膨胀至T2，V2,设定容热容CV为常数,则过程的熵变应为 (a) DS=CVln(T2/T1) (b) DS=nRln(V2-b)/(V1-b)(c) DS=CVln(T2/T1)+nRln(V2-b)/(V1-b)

6、(d) S=0 16. 环境的熵变等于(a) (b) (c) (d) 17. 理想气体经绝热可逆膨胀至一定的终态，该过程中体系的熵变S体 及环境的熵变S环应为： (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=018. 理想气体由同一始态出发，分别经（1）绝热可逆膨胀；（2）多方过程(即既非绝热过程，也非等温过程)膨胀,达到同一体积V2，则过程(1)的熵变DS(1)和过程(2)的熵变DS(2)之间的关系是：（a）DS(1) > DS(2) （b）DS(1) < DS(2)（c）DS(1) =

7、DS(2) （d）两者无确定关系19. 理想气体在等温条件下，经恒外压压缩至稳定, 此变化中的体系熵变DS体及环境熵变DS环应为： (a) DS体> 0 , DS环< 0 (b) DS体< 0 , DS环> 0 (c) DS体> 0 , DS环= 0 (d) DS体< 0 , DS环= 0变化前后理想气体的温度不变,但体积减小,所以 S体< 0 ；若把体系和环境加在一起看作一个新的孤立体系,则经此变化后,孤立体系经历的是不可逆变化,所以：S孤立 = S体+ S环> 0 ；因此 S环> 0 。20. 在10，p时，1mol过冷的水结成冰时，下

8、述表示正确的是(a)DG 0，DS体0，DS环0，DS孤0(b)DG 0，DS体0，DS环0，DS孤0(c)DG 0，DS体0，DS环0，DS孤0(d)DG 0，DS体0，DS环0，DS孤021. 热力学第三定律可以表示为： (a) 在0 K时,任何晶体的熵等于零 (b) 在0 K时,任何完整晶体的熵等于零 (c) 在0 时,任何晶体的熵等于零 (d) 在0 时,任何完整晶体的熵等于零 22. H2和O2在绝热恒容的体系中生成水，则(a)Q=0，DH0，DS孤 = 0 (b)Q0，W = 0，DU0(c)Q0，DU0，DS孤0 (d) Q=0，W = 0，DS孤023. DG=0 的过程应满足

9、的条件是（a） 等温等压且非体积功为零的可逆过程（b） 等温等压且非体积功为零的过程（c） 等温等容且非体积功为零的过程（d） 可逆绝热过程24. py、273.15K 水凝结为冰，可以判断体系的下列热力学量中何者一定为零？（a）DU （b） DH（c）DS （d） DG25. 关于亥姆霍兹函数A, 下面的说法中不正确的是（a） A的值与物质的量成正比（b） 虽然A具有能量的量纲, 但它不是能量 （c） A是守恒的参量（d） A的绝对值不能确定26. 吉布斯自由能的含义应该是(a)  是体系能对外做非体积功的能量(b)  是在可逆条件下体系能对外做非体积功的能量(c)

10、60; 是恒温恒压可逆条件下体系能对外做非体积功的能量(d)  按定义理解 G = H - TS 。27. 某一过程DG = 0,应满足的条件是(a)任意的可逆过程 (b)定温定压且只做体积功的过程(c)定温定容且只做体积功的可逆过程(d)定温定压且只做体积功的可逆过程28. 对于不做非体积功的封闭体系，下面关系式中不正确的是 (a) (¶H/¶S)p= T (b) (¶A/¶T)V = -S (c) (¶H/¶p)S = V (d) (¶U/¶V)S = p 29. 关于热力学基本方程dU=TdS-pd

11、V, 下面的说法中准确的是（a）TdS是过程热（b）pdV是体积功（c）TdS是可逆热（d）在可逆过程中, pdV等于体积功, TdS即为过程热30. 可以直接用公式进行计算的是（a） 90的水蒸汽在标准压力下凝聚为液态水（b） 将1mol水蒸汽进行绝热可逆压缩（c） 电解水制取氢气和氧气（d） 氧气和氢气的混合气在一定条件下反应生成水气31. 某气体服从状态方程式 pVm=RT+bp（b为大于零的常数），若该气体经等温可逆膨胀，其热力学能变化()为 (a)>0 (b)<0 (c)=0 (d)不确定值32. 在物质的量恒定的S-T图中，通过某点可以分别作出等容线和等压线，其斜率分别

12、为 (¶S/¶T)V=X 和 (¶S/¶T)p= Y，则在该点两曲线的斜率关系是 (a) X < Y (b) X = Y (c) X >Y (d) 无定值 33. 当温度恒定时，下述说法哪一个正确? （a） 增加压力有利于液体变为固体 （b） 增加压力不利于液体变为固体 （c） 增加压力不一定有利于液体变为固体 （d） 增加压力与液体变固体无关34. 某纯物质的液体凝固时，液体的密度大于固体的密度，则该液体的凝固点随压力升高而（a）增大 （b）减小（c）不变 （d）无法确定其变化35. 理想气体卡诺循环的图为下列四种情况中的哪一种? 二计算题

13、1. (1) 已知水在 50p$下沸点为 265，p$下沸点为 100，试比较： (a) 在 p$下，(b)在50 p$下，工作于水的沸点的蒸气机的理论效率。假定低温热源温度均为 40。 (2) 在题 (1) 中，若两种情况下都要对外作功 1000 J，则必须从高温热源吸热各多少？(3) 欲提高卡诺热机效率，是保持T1不变、升高T2好，还是保持T2不变、降低T1好？并说明理由。 2. 有一制冷机（冰箱），其冷冻体系必须保持在253K，而其周围的环境温度为298K，估计周围环境传入制冷机的热约为104 J.min-1，而该机的效率为可逆制冷机的50%，试求开动这一制冷机所需之功率。3. 12克O

14、2从20被冷却到40，同时压力从0.1MPa变为6MPa，求其熵变。设O2可作为理想气体， 。 4. 2mol双原子理想气体从始态300K，50dm3，先恒容加热至400K，再恒压加热至体积增大到100dm3，求整个过程的5. 5mol单原子理想气体从始态300K，50kPa，先绝热可逆压缩至100kPa，再恒压冷却使体积缩小至85dm3，求整个过程的。6. N2从20.0dm3、2.00MPa、474K恒外压1.00MPa绝热膨胀到平衡，试计算过程的DS。已知N2可看成理想气体。7. 把 2 mol 水由 300 K，1.013×105Pa 变为 310K，40.530×

15、105 Pa，计算其熵变DS。已知：水的 ; ， 压缩系数 a = 3.04×10-4 K-1 。忽略它们随温度的微小变化。8. 知苯(C6H6)在101.325kPa下于80.1沸腾，。液体苯的摩尔定压热容。今将40.53kPa，80.1的苯蒸气1 mol，先恒温可逆压缩至101.325kPa，并凝结成液态苯，再在恒压下将其冷却至60。求整个过程的Q，W，DU，DH及DS。9. 0、0.2MPa的理想气体沿着的可逆途径到达压力为0.4MPa的终态。已，求过程的101mol O2(g)(可视为理想气体)在200及20L的始态反抗101.325kPa的恒定外压作绝热膨胀，直至两边压力平

16、衡为止，已知氧气的恒压摩尔热容 ，求此绝热不可逆膨胀过程终态的温度T2及熵变。11. 298 K,101.325 kPa下，双原子理想气体的体积V1= 48.9 dm3，试求下列过程气体的DS (1) 等温自由膨胀到2V1； (2) 反抗101.325 kPa的外压,等温自由膨胀到2V1； (3) 等温可逆膨胀到2V1； (4) 绝热自由膨胀到2V1； (5) 绝热可逆膨胀到2V1；(6) 反抗101.325 kPa的外压,绝热自由膨胀到2V1；(7) 在101.325 kPa下加热到2V1。12. 4 mol理想气体从300K，py下等压加热到600K，求此过程的DU，DH，DS，DA，DG

17、。已知此理想气体的， 。13. 在一杜瓦瓶（绝热恒压容器）中 ，将 5 摩尔 40 的水与 5 摩尔 0 的冰混合，求平衡后的温度，以及此体系的DH 和DS。已知冰的摩尔熔化热为 6024 J.mol-1，水的等压摩尔热容为 75.3 J.K -1mol-1。14.求1mol H2O(l)在101.325 kPa,263.15 K下转变为H2O(s)时过程的总熵变。已知：H2O(l)在273.15 K时的凝固焓=-6004 J·mol-1,Cp, mH2O(l)=75.3 J·K-1·mol-1, Cp, mH2O(s)=36.8 J·K-1·

18、mol-1。 15. 已知10 mol某理想气体的吉布斯函数G与亥姆霍兹函数的差值等于26.444 kJ，试计算该理想气体的温度T。16. 将1 kg 25的空气在等温、等压下完全分离为氧气和纯氮气，至少需要耗费多少非体积功?假定空气由O2和N2组成，其分子数之比O2N2=2179；有关气体均可视为理想气体。17.一气体的摩尔体积与T，p的关系由下列方程给出：Vm=RT(1/p+B+Cp) ,其中B,C是温度的函数。当1 mol该气体在恒温下由100p$压缩到200p$时,写出吉布斯自由能变化的方程式。 18. C6H6的正常熔点为5，摩尔熔化焓为9916J.mol-1，。求1.01325MPa下5的过冷C6H6凝固成5的固态C6H6的。设凝固过程的体积功可略去不计。19. 萘在其正常熔点80-1。已知固态萘及液态萘的密度分别为1.145g.cm-3与0.981g.cm-3，试计算压力增