第二定律測試題

1、1一個過程的熵變?yōu)?0J·K-1，該過程是否自發(fā)？(10分) 答：無法確定，因為不一定是隔離系統(tǒng)或絕熱系統(tǒng)。 2. 寫出用 S、A、G 判斷過程方向的條件表達式。(20分) 答：DS(隔離系統(tǒng)) 0 DGT，p，W'=00 不等號，自發(fā)(不可逆) DAT，V，W'=00 等號，平衡(可逆) 3水從10、101325Pa 升溫至 200 成為300kPa 的蒸氣，試寫出該過程的DU，DS，DH，DA，DG 的計算公式，涉及的量可用符號表示。(40分) 解：水蒸氣近似為理想氣體，狀態(tài)變化設(shè)想如下DHDH1+DH2+DH3+DH4 n( 90K×Cp,m,l+DH

2、vap,m+100K×Cp,m,g ) DU = DH-DpV = DH-nRT2 = DH-473K×R (忽略始態(tài)水的體積)DS=DS1+DS2+DS3+DS4 =nCp,m,l ln( 373.15 / 283.15 )+(DHvap,m / 373.15K) + Cp,m,gln(473.15/373.15) +Rln( 101.325 / 300 ) DU = DH-DpV DTS=T2S2-T1S1=T2(S1+DS)-T1S1=(T2-T1) S1+T2DS DA = DU-DTS, DG = DH-DTS選擇題1. 在298K和101325Pa下，把Zn和C

3、uSO4溶液的置換反應(yīng)設(shè)計在可逆電池中進行，將做電功200kJ，并放熱6kJ則過程中U，H，A，G的合適值為( ) U/kJ H/kJ A/kJ G/kJ A. -206 -206 -200 -200 B. -194 -6 -200 -200 C. -194 -194 -200 -200 D. -6 -6 -200 -200 答：A U=Q+W= 6kJ200kJ = 206kJ H=U= 206kJ G=A=W'=200kJ2. 某一隔離系統(tǒng)經(jīng)一過程, 其過程的方向性可由何量確定? A. S B.A C.G D.無法確定答： A. 隔離系統(tǒng)只能用S>0判斷過程自發(fā)。3. 熱力學

4、第三定律完善的描述為： A凝聚系統(tǒng)在恒溫過程中的熵變，隨溫度趨于0K而趨于0。 B凝聚系統(tǒng)在恒溫過程中的熵變?yōu)?。 C純物質(zhì)完美晶體的熵，隨溫度趨于0K而趨于0。 D. 純物質(zhì)完美晶體的熵，0K時為0答：D4.水在 100，1.01325×pq 壓力下沸騰時，下列各量何者增加？ A. 系統(tǒng)熵 B. 氣化焓 C. Gibbs函數(shù) D. 蒸氣壓答：A5. 室溫下，10 pq的理想氣體絕熱節(jié)流膨脹至 5pq 的過程有： (1) W < 0 ； (2) T1> T2； (3) Q = 0 ； (4) S > 0 其正確的答案應(yīng)是： A. (3)、(4) B. (2)、(3)

5、 C. (1)、(3) D. (1)、(2)答：A。 絕熱 Q = 0 理想氣體節(jié)流膨脹后 T 不變 W = p1V1 - p2V2 = nRT1-nRT2= 0 S = nR ln(V2/V1) > 0 ( V2> V1 ) 6.  一個可重復使用的充電電池以1.8V的輸出電壓放電，然后以2.2V的外加電壓充電，使電池恢復原狀。在整個過程中，熱、功及電池的吉氏函數(shù)變化為 A. Q0， W0， G=0 BQ0， W0， G0 C. Q0， W0， G<0 DQ0， W0， G= 0 答：D. G是狀態(tài)函數(shù)，狀態(tài)復原后其 G=0， 整個過程系統(tǒng)得到功即W > 0，又U=0， 故Q = -W <0填空1. 可逆熱機的效率_一般熱機的效率。答：大于或等于2. 理想氣體與溫度為T大熱源接觸作等溫膨脹，吸熱Q，所作的功是變到相同終態(tài)的最大功的20%，則系統(tǒng)的熵變?yōu)開 答：DS=Q可逆/T = W可逆/T = 5Q/T 因為： DU=QW= Q0.2W可逆=0 W可逆=5Q3. 一個過程系統(tǒng)的熵變?yōu)镾，