人教版高中物理 选修1-2 2.4热力学第二定律

第3章 热力学第二定律 练 习 1、发过程一定是不可逆的。而不可逆过程一定是自发的。上述说法都对吗？为什么？ 答案：（第一句对，第二句错，因为不可逆过程可以是非自发的，如自发过程的逆过程。） 2、什么是可逆过程？自然界是否存在真正意义上的可逆过程？有人说，在昼夜温差较大的我国北方冬季，白天缸里的冰融化成水，而夜里同样缸里的水又凝固成冰。因此，这是一个可逆过程。你认为这种说法对吗？为什么? 答案：（条件不同了） 3、若有人想制造一种使用于轮船上的机器，它只是从海水中吸热而全部转变为功。你认为这种机器能造成吗？为什么？这种设想违反热力学第一定律吗？ 答案：（这相当于第二类永动机器，所以不能造成，但它不违反热力学第一定律) 4、一工作于两个固定温度热源间的可逆热机，当其用理想气体作工作介质时热机效率为 η1，而用实际气体作工作介质时热机效率为 η2，则 A．η1>η2 B．η1<η2 C.η1=η2 D.η1≥η2 答案：（C） 5、同样始终态的可逆和不可逆过程，热温商值是否相等？体系熵变 ΔS体 又如何？ 答案：（不同，但 ΔS体 相同，因为 S 是状态函数，其改变量只与始、终态有关） 6、下列说法对吗？为什么？ (1)为了计算不可逆过程的熵变，可以在始末态之间设计一条可逆途径来计算。但绝热过程例外。 (2)绝热可逆过程 ΔS =0，因此，熵达最大值。 (3)体系经历一循环过程后，ΔS =0 ，因此，该循环一定是可逆循环。 (4)过冷水凝结成冰是一自发过程，因此，ΔS >0 。 (5)孤立系统达平衡态的标态是熵不再增加。 答案：〔(1) 对，(2) 不对，只有孤立体系达平衡时，熵最大，(3)不对，对任何循环过程，ΔS＝0 不是是否可逆，(4) 应是 ΔS总＞0，水→冰是放热，ΔS＜0，ΔS＞0，(5) 对〕 7、1mol H2O(l)在 373.15K、下向真空蒸发变成 373.15K、的 H2O(g)，试计算此过程的 ΔS总，并判断过程的方向。 答案：(ΔS总=8.314J·K-1·mol-1>0) 8、试证明两块重量相同、温度不同的同种铁片相接触时，热的传递是不可逆过程。 答案：（ΔS(体系)＝19.71J·K-1，ΔS(孤立)＝19.71J·K-1，ΔS(环境)＝0） 9、1mol 273.15K、1