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1、第二章热力学第二定律练习题答案一、判断题答案：I.对。自然界发生的过程是以一定速率进行的，都是不可逆的，但不一定都是自发的，例如人们用电解水法制备氢气。2•错。例如，理想气体绝热不可逆压缩，就不是自发的。3•错。只有在孤立体系才成立。非孤立体系不成立，例如电解水爛增加，但不口发的。4.第1,2个结论正确，第3个结论错。绝热不可逆压缩过程。小Oo5•错。系统由同一始态出发，经绝热可逆和绝热不可逆过程不可能到达相同的终态。经绝热可逆，二0；绝热不可逆过程，△$>Oo6.错。系统经循环过程后冋到始态，状态函数都不改变，但不能依此来判断过程的性质，可逆循环与不循环都可以回到始
2、态。7.错。正确说法是隔离系统平衡态的爛最大。8•错。正确的是绝热可逆过程中宀二0,绝热不可逆过程中△$〉09.不矛盾。理想气体经等温膨胀后，是的，吸的热全部转化为功，因气体的状态变化了，体积增大了，发生了其他变化。10•错。例如过冷水结冰，口发过程，但爛减少。只有孤立休系或绝热体系，自发变化过程,△S>OoII.错。必须可逆和变才能用此公式。12.错。系统的炳除热爛外，还有构型炳。例如NaOH固体溶丁水，或C在氧气中燃烧，都是放热，但爛都是增加。13.对。固体、液体变成气体，爛是增加的。14•错。冰在0°C,“°下转变为液态水，不能认为是自发方程；同样在0°C,"。
3、卜•液态水也可以变成冰，只能说是可逆过程(或平衡状态)。15•错。只有孤立体系才成立，非孤立体系不成立，例如过冷水结冰，△$〈()，混乱度减小,自发过程的方向就不是混乱度增加的方向。16•错，必须在等温、等压的条件下才有此结论。17•错。若有非体积功存在，则可能进行，如电解水，吉布斯函数变化大于零。18.错。此说法的条件不完善，如在等温条件下，做的功(绝对值)才最多。19•错。基本方程对不可逆相变不适用。20.错。理想气体等温自由膨胀时，是不可逆过程，一冈孑二0,此过程温度不变，△〃二0,Q=0,但不可逆过程，5QHTdS,不是等爛过程。21.是非题：7)/17
4、)/1245z(xz(z(//V对不有可;例如，理想气体绝热可逆膨胀，爛不改变，过程中不同状态，爛值是一样的。对；例如等温过程，温度不变。(3)不能；只能有一个交点。,如NH£1溶于水，或气体绝热不可逆膨胀；以。爛变按等温可逆过程计算。22.AS二△如弘as二—Q二—△如匕=SH皿_RT~—T—.环一〒——T—-T23.lmol理想气体，等温过程，人一%过程；24・(l)A〃二A〃=0；(2)A//=0；(3)A5=0；(4)A〃=0；(5)=0；(6)U、△〃、&S、AAAG都为0。25.A从△〃、NS、△/、均为0；这是理想气体等温等容混合，△$=（）26
5、.AU=0,A〃〉0（体积不变，压力升高），A5＞0,＜0,△&无法确定；'GUT'S,△〃＞（）与AS＞0无法判断△&符号。27.保0、△“、△〃二0,△S>0V}=W10,V2=RTd土=丄(竺+竺)=11可AS1=/?ln^=/?ln1，/2°20vi(111)一X——I220J2210V11△S=/?ln—=/?ln—〜K20AS=AS]+AS9=/?In=7?ln—1/102/?ln—>040二、单选题答案:1.D；2.B；3.C；4.C；5.D；6.B；7.C；8.C；9.A；10.B；11.C；12.D；13.C；14.B；15.B；16.B；17.D
6、；18.C；19.D；20.B；21.B；22.D；23.B；24.D；25.C；26.D；27.B；28.29.B；30.B；31.D；32.A；33.D；34.B；35.B；36.C；37.C；38.A；39.B；40.Ao说明：1.AH二Q的条件是等压、无非休积功，而厶S=AH/T要求等温可逆过程，因此满足条件是等温等压可逆过程，只有（D）可逆相变过程满足要求。2.可逆过程无时间观念，时间无限长，速率无限慢，每一步无限接近平衡，因此可逆热机效率最低，拉的火车跑得最慢。3•“一定速度下发生变化的”过程是不可逆的，孤立体系发生不可逆过程，爛增大。4・克劳修斯不等式只
7、能判断过程的性质，即可逆、不可逆与过程能否发生，不能判断过程的方向，即能否自发。（C）认为dS＞翅/心必为自发过程是错误的。AS=AH/T是不4.有非体积功（如电功）,QHAH,因此（D）在等温等压下，可逆电池反应:对。5.理想气体等温可逆过程，Qr=-Wr=TAS=5000J,该不可逆做功W=-5000/10=-500JQ=-W=500J7•理想气体的H是温度的单值函数,lmol双原子气休Cp=3.5Ro6.绝热不可逆压缩，爛增大，aS（体）＞0；绝热，（环）=0o7.理想气体等温膨胀。可逆与不可逆过程。始终态一样，爛变一定。Q=—W,若则Qr=2
