高二物理下冊熱力學第二定律練習

　　練習是物理學習的重要環節之一,發揮每一道習題特殊的功能和作用，深化我們對知識的理解。下面是小編給大家帶來的，希望對你有幫助。

　　高二物理熱力學第二定律練習

　　1.下列過程滿足?S > 0, Q /T環 =0 的是：

　　***A*** 恆溫恆壓***273 K，101325 Pa***下，1mol 的冰在空氣昇華為水蒸氣 ;

　　***B*** 氮氣與氧氣的混合氣體可逆絕熱膨脹 ;

　　***C*** 理想氣體自由膨脹;

　　***D*** 絕熱條件下化學反應 。

　　2.吉布斯自由能的含義應該是：

　　***A*** 是體系能對外做非體積功的能量 ;

　　***B*** 是在可逆條件下體系能對外做非體積功的能量 ;

　　***C*** 是恆溫恆壓可逆條件下體系能對外做非體積功的能量 ;

　　***D*** 按定義理解 G = H - TS 。

　　3.在 -10℃、101.325kPa下，1mol水凝結成冰的過程中，下列哪個公式可

　　以適用：

　　***A*** ?U = T?S; ***B*** ?S = ***?H - ?G***/T;

　　***C*** ?H = T?S + V?p; ***D*** ?GT,p = 0。

　　4.對於封閉體系的熱力學，下列各組狀態函式之間的關係中正確的是：

　　***A*** A > U ; ***B*** A < U ; ***C*** G < U ; ***D*** H < A 。

　　5.熱力學基本方程 dG = -SdT + Vdp，可適應用下列哪個過程：

　　***A*** 298K、標準壓力下，水氣化成蒸汽 ;

　　***B*** 理想氣體向真空膨脹 ;

　　***C*** 電解水製取氫氣 ;

　　***D*** N2 + 3H2=2NH3未達到平衡 。

　　三、填空

　　1.在一定速度下發生變化的孤立體系，其總熵的變化是 。

　　2.373.2K、101325Pa的水，使其與大熱源接觸，向真空蒸發成為373.2K、 101325Pa下的水氣，對這一個過程，應選用哪一個熱力學函式的變化作為過程方向的判據 。

　　3.等容等熵條件下，過程自發進行時，?F應 。

　　4.25℃時，將11.2升O2與11.2升N2混合成11.2升的混合氣體，該過程?S、

　　?G分別為 。

　　5.2mol理想氣體B，在300K時等溫膨脹，W = 0時體積增加一倍，則其 ?S***J·

　　K-1***為： 。

　　四、計算與證明

　　1、卡諾熱機在T1=900K的高溫熱源和T2=300K的低溫熱源間工作。求：***1***熱機效率η;

　　***2***當向低溫熱源放熱-Q2=100kJ時，系統從高溫熱源吸熱Q1及對環境所作的功-W。

　　2、高溫熱源溫度T1=600K，低溫熱源溫度T2=300K。今有120kJ的熱直接從高溫熱源傳給低溫熱源，求此過程的△S。

　　3、不同的熱機工作於T1=600K的高溫熱源及T2=300K的低溫熱源之間。求下列三種情況下，當熱機從高溫熱源吸熱Q1=300kJ時，兩熱源的總熵變△S。

　　***1***可逆熱機效率η=0.5;

　　***2***不可逆熱機效率η=0.45;

　　***3***不可逆熱機效率η=0.4。

　　4、已知水的比定壓熱容cp=4.184J·g-1·K-1。今有1kg，10℃的水經下述三種不同過程加熱成100℃的水，求各過程的 ?Ssys， ?Samb及 ?Siso。

　　***1***系統與100℃熱源接觸;

　　***2***系統先與55℃熱源接觸至熱平衡，再與100℃熱源接觸;

　　***3***系統先後與40℃，70℃的熱源接觸至熱平衡，再與100℃熱源接觸。

　　5、已知氮***N2，g***的摩爾定壓熱容與溫度的函式關係為

　　Cp,m?27.32?6.226?10?3?T/K??0.9502?10?6?T/K?J·mol-1·K-1 2??

　　將始態為300K，100kPa下1mol的N2***g***置於1000K的熱源中，求下列二過程***1***經恆壓過程;***2***經恆容過程達到平衡態時的Q，△S及 ?Siso。

　　6、始態為T1=300K，p1=200kPa的某雙原子理想氣體1mol，經下列不同途徑變化到T2=300K，p2=100kPa的末態。求各步驟及途徑的Q，△S。

　　***1***恆溫可逆膨脹;

　　***2***先恆容冷卻至使壓力降至100kPa，再恆壓加熱至T2。

　　***3***先絕熱可逆膨脹到使壓力降至100kPa，再恆壓加熱至T2。

　　7、1mol理想氣體在T=300K下，從始態100kPa經下列各過程，求Q，△S及 ?Siso。

　　***1***可逆膨脹到末態壓力50kPa;

　　***2***反抗恆定外壓50kPa不可逆膨脹至平衡態;

　　***3***向真空自由膨脹至原體積的2倍。

　　8、2mol雙原子理想氣體從始態300K，50dm3，先恆容加熱至400K，再恆壓加熱至體積增大到100dm3，求整個過程的Q，W，△U，△H及△S。

　　9、4mol單原子理想氣體從始態750K，150kPa，先恆容冷卻使壓力降至50kPa，再恆溫可逆壓縮至100kPa。求整個過程的Q，W，△U，△H及△S。 

　　10、3mol雙原子理想氣體從始態100K，75dm3，先恆溫可逆壓縮使體積縮小至50dm3，再恆壓加熱至100dm3。求整個過程的Q，W，△U，△H及△S。

　　11、5mol單原子理想氣體從始態300K，50kPa，先絕熱可逆壓縮至100kPa，再恆壓冷卻使體積縮小至85dm3，求整個過程的Q，W，△U，△H及△S。 

　　12、始態300K，1MPa的單原子理想氣體2mol，反抗0.2MPa的恆定外壓絕熱不可逆膨脹至平衡態。求過程的W，△U，△H及△S。

　　13、組成為y***B***=0.6的單原子氣體A與雙原子氣體B的理想氣體混合物共10mol，從始態T1=300K，p1=50kPa，絕熱可逆壓縮至p2=50kPa的平衡態。求過程的W，△U，△H，△S***A***，△S***B***。

　　14、常壓下將100g，27℃的水與200g，72℃的水在絕熱容器中混合，求最終水溫t及過程的熵變△S。已知水的比定壓熱容Cp=4.184J·g-1·K-1。

　　15、甲醇***CH3OH***在101.325kPa下的沸點***正常沸點***為64.65℃，在此條件下的摩爾蒸發焓 ?vapHm=35.32 kJ·mol-1。求在上述溫度、壓力條件下，1kg液態甲醇全部成為甲醇蒸氣時的Q，W，△U，△H，△S。