第03章 热力学第二定律.(试题及答案)参考资料

薄思考题

1.自发过程一定是不可逆的,所以不可逆过程一定是自发的。这说法对吗?

2.空调、冰箱不是可以把热从低温热源吸出,放给高温热源吗?这是否与第二定律矛盾呢?

薈3.能否说系统达平衡时熵值最大,Gibbs自由能最小?

芆4.某系统从始态出发,经一个绝热不可逆过程到达终态。为了计算熵值,能否设计一个绝热可逆过程来计算?

薃*5.Cp,m是否恒大于CV,m?

羁6.将压力为101.3kPa,温度为268.2K的过冷液体苯,凝固成同温、同压的固体苯。已知苯的凝固点Tf为278.7K,如何设计可逆过程?

罿7.下列过程中,Q、W、△U、△H、△S、△G和△A的数值哪些为零?哪些的绝对值相等?

螄(1)理想气体真空膨胀;(2)*实际气体绝热可逆膨胀;(3)水在冰点结成冰;(4)理想气体等温可逆膨胀;(5)H2(g)和O2(g)在绝热钢瓶中生成水。

莂*8.箱子一边是1molN2(100kPa),另一边是2molN2(200kPa),298K时抽去隔板后的熵变值如何计算?

肁9.指出下列理想气体等温混合的熵变值。

莀(1)1molN2(g,1V) + 1molN2(g,1V) = 2molN2(g,1V)

蒆(2)1molN2(g,1V) + 1molAr(g,1V) = (1molN2 + 1molAr)(g,1V)

莅(3)1molN2(g,1V) + 1molN2(g,1V) = 2molN2(g,2V)

膁10.四个热力学基本公式适用的条件是什么?是否一定要可逆过程?

蒇概念题

膈1 理想气体在等温条件下反抗恒定外压膨胀,该变化过程中系统的熵变△Ssys及环境的熵变△Ssur因为:

膄(A)△Ssys >0,△Ssur =0 (B)△Ssys <0,△Ssur =0

羂芁(C)△Ssys >0,△Ssur <0 (D)△Ssys <0,△Ssur >0

2 在绝热条件下,用大于气缸内的压力迅速推动活塞压缩气体,此过程度熵变: (A)大于零 (B)小于零 (C)等于零 (D)不能确定 3 H2(g)和O2(g)在绝热钢瓶中化合,生成水的过程: (A)△H=0 (B)△U=0 (C)△S=0 (D)△G=0

4 在大气压力和273.15K下水凝结为冰,判断下列热力学量中哪一个一定为零: (A)△U (B)△H (C)△S (D)△G

蒁5 在N2和O2混合气体的绝热可逆压缩过程中,系统的热力学函数变化值在下列结论中正确的是:

(A)△U=0 (B)△A=0 (C)△S=0 (D)△G=0

3CV,m?R

2螅6 单原子分子理想气体的 ,温度由T1变到T2 时,等压过程系统的熵变△Sp和等容过程系统的熵变△SV之比是:

螄(A)1:1 (B)2:1 (C)3:5 (D)5:3

?3蒁7 10 kg 水在373K,101325 Pa的条件下气化为同温同压的水蒸气,热力学函数变1 ?量为△U1,△H1,△G1;现把 ? ? 3 kg 的水(温度、压力同上)放在恒温373K的真空110箱中,控制体积,使系统终态蒸气压也为101325 Pa,这时热力学函数变量为△U2,△H2,△G2。这两组热力学函数的关系为:

? UHG? ?U袆(A) 1 ? ? U 2 , ? H 1 ? ? 2 , ? 1 G 2 (B?) ?U2,?H1??H2,?G1??G21 ?虿

薇??UU(C) U 2 , ? H 1 ? ? H ? G 1 ? ? G ) 1??U2,?H1??H2,?G1??G21 ?2,2 (D?8 298K时,1mol理想气体等温膨胀,压力从1000kPa变到100kPa,系统Gibbs自由能变化值为:

(A)0.04 kJ (B)-12.4 kJ (C)1.24 kJ (D)-5.70 kJ 9 对于不做非体积功的隔离系统,熵判据为:

羅(dS)T(dS0 (C)(dS? 0( dS(A) , U ? 0 (B) ) p, U ? ) U , p (D) )U,V?0

节pV*10 某气体的状态方程 m ? RT ? ap ,其中a为大于零的常数,该气体经恒温膨胀,

其热力学能:

(A)不变 (B)增大 (C)减小 (D)不能确定 11 封闭系统中,某过程的? A ? W R ,应满足的条件是: (A)等温、可逆过程 (B)等容、可逆过程 (C)等温等压、可逆过程 (D)等温等容、可逆过程 12 热力学第三定律可以表示为:

(A)在0K时,任何晶体的熵等于零 (B)在0K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 概念题答案

1 C 2 A 3B 4 D 5 C 6 D 7 C 8 D 9 D 10 A 11 A 12 B

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