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1、《物理化学》热力学第二定律练习题1.在两个不同温度的热源之间工作的热机以卡诺热机的效率最大。判断正确和错误：0（7）2.卡诺热机的效率只与两个热源的温度有关而与工作物质无关。判断正确和错误：o（7）3.卡诺热机在Ti=600K的高温热源和T2=300K的低温热源间工作，其热机效率（n=o.5）3006004.改正下列错误（1）(2)(3)(4)(5)在一可逆过程中爛值不变；5QT，亥姆赫兹函数是系统能做非体积功的能量；吉布斯函数是系统能做非体积功的能量；焙是系统以热的方式交换的能量。答：（1）在绝热可逆过程屮嫡值不变。（绝热可逆过程即为等爛过程）；（AS訂竽）在
2、一过程屮惭变是AS=（2）在一过稈中燔变是AS（3）在恒温恒容条件下，亥姆赫兹函数是系统能做非体积功的能量;AATV＜W=:可逆；＞：不可逆）；
3、AA.ry
4、＞
5、Wz
6、（=：可逆；＞：不可逆）在恒温条件下，亥姆赫兹函数是系统能做功的能呈\＜W（=：可逆；＜：不可逆）；
7、My.
8、＞
9、W
10、（=：可逆；＞：不可逆）（4）在恒温恒压条件卞，吉布斯函数是系统能做非体积功的能量;AGT/）＜W=：可逆；＜：不可逆）
11、AGr/,
12、＞
13、Wl（=：可逆；＞：不可逆）（5）焙没有明确的物理意义。在封闭系统、恒压且不做非体积功的情况下，焙的增量等于恒压热，即H=Qp.5指出下
14、列过程中A/7,AS,理想气体不可逆恒温压缩；实际流体节流膨胀；实际气体不可逆循环过程；⑴⑶⑸⑺⑻△A,(2)⑷⑹△G何者为零。理想气体节流膨胀；实际气体可逆绝热膨胀;饱和液体变为饱和蒸气;绝热恒容没有非体积功时发生化学变化；绝热恒压没有非体积功时发生化学反应。答：⑴AH；对于理想气体AU=f（T）,AH=g（T）（2）,（3）AH；节流膨胀定义？无论是理想气体，还是实际气体，节流膨胀过程的Q二0,AH=0(4)AS；无论是理想气体，还是实际气体，只要是可逆绝热过程(膨胀或圧缩)AS二0(5)全部为零；状态函数的特点：殊途同归，值变相等；周而复始，其值不变。(6
15、)AG；可逆相变化？可逆状态变化(恒温可逆变化，恒压可逆变化，绝热可逆变化等)？恒温、恒压、W—0的可逆变化AG二0(7)AU；AU=Q+W,绝热，Q二0,恒容没有非体积功，W=0(8)AH；AH=AU+A(pV)=Q-pAV+pAV(绝热Q=O,恒压没有非体积功W=-pAV)6.在孤立体系屮进行一任意变化，有人认为可能有下列儿种结杲下列答案正确的是：(1)U>0,△〃二0；(2)△〃二0,△〃二0；0,△〃二0；(4)0,H<0；(5)△〃二0,△〃大于、小于或等于零不确定你认为正确的是：(a)(1),(2)(b)(2),(4)(c)(1),(3)(d)(
16、5)答(d)AU=Q+W,绝热，Q=0,恒容没有非体积功,W=0AH=AU+A(pV)=VAp7.在S,H,Cv,G,A儿个热力学函数中，其数值与最低能级能量数值的选取无关的是(a)S,H,CV，G,A(b)Cv(c)Cv,S(d)A,G,H答(C)对于双原子理想气体，・・・Um=5/2RT+Uo,g(Uo.m是OK时气体摩尔内能)。・・・在上述热力学函数中，哪一个函数中包含有内能，哪个函数就与零点能的选择有关。&孤立体系发生的下列过程中一定是可逆过程的是(C)(a)At/=0(b)AH=0(c)AS=O(d)AG=09.室温下，IO”*的理想气体绝热节流膨胀至
17、5/戶的过程有:(1)VV>0(2)T}>T2(3)Q=0(4)AS>0其正确的答案应是：(a)⑶，(4)(b)(2),(3)(c)⑴，(3)(d)(1)，(2)答a因为绝热，所以2=0由于理想气体节流膨胀后T不变又W=-pV+/?2^2=nRT2・nRT=0因此dS=(dU+〃dV)/T=C^T/T+pdV/T=nRdV/V故AS=(1/V)dV=nRln(的/匕)>0(因V2>V0例1.液态水在100°C、101325Pa下的汽化热为41kJ・moP1-今有液态水从100°C、101325Pa的始态向真空汽化为100°C>101325Pa的水气，则该过
18、程△(/、△//、AS、AA、△G、Q、W各为多少？(设水气为理想气体，水的体积忽略不计)。解：这是一个不可逆相变过程，且涉及燔变的计算，而as只等于可逆(相变)过稈的热温商之和。所以要求不可逆过程的as，必须设计一个可逆过程来计算AS。1molH20,100°C,pe—1molH20（g）,100°C,pe1molH20,100°C,pe1molH20（g）,100°C,pe*•*0外=0,W；=0；・•・U-Q[设计II为与过程I始、末态相同的可逆相变过程，则二AW
19、=41kJQ=AC/I=A^,-A（pV）=AW,-nRT=41xl03-1x8.314x
20、373=37.9kJAG
