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(huán)節(jié)之一,發(fā)揮每一道習題特殊的功能和作用，深化我們對知識的理解。下面是學習啦小編給大家?guī)淼母叨锢硐聝詿崃W第二定律練習，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(huán) =0 的是：
(A) 恒溫恒壓(273 K，101325 Pa)下，1mol 的冰在空氣升華為水蒸氣 ;
(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(yīng) 。
2.吉布斯自由能的含義應(yīng)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) 是恒溫恒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(jié)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.對于封閉體系的熱力學，下列各組狀態(tài)函數(shù)之間的關(guān)系中正確的是：
(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(yīng)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) 電解水制取氫氣 ;
(D) N2 + 3H2=2NH3未達到平衡 。
三、填空
1.在一定速度下發(fā)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(fā)成為373.2K、 101325Pa下的水氣，對這一個過程，應(yīng)選用哪一個熱力學函數(shù)的變化作為過程方向的判據(jù) 。
3.等容等熵條件下，過程自發(fā)進行時，?F應(yīng) 。
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(tǒng)從高溫熱源吸熱Q1及對環(huán)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、不同的熱機工作于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(jīng)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(tǒng)與100℃熱源接觸;
(2)系統(tǒng)先與55℃熱源接觸至熱平衡，再與100℃熱源接觸;
(3)系統(tǒng)先后與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數(shù)關(guān)系為
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(tài)為300K，100kPa下1mol的N2(g)置于1000K的熱源中，求下列二過程(1)經(jīng)恒壓過程;(2)經(jīng)恒容過程達到平衡態(tài)時的Q，△S及 ?Siso。
6、始態(tài)為T1=300K，p1=200kPa的某雙原子理想氣體1mol，經(jīng)下列不同途徑變化到T2=300K，p2=100kPa的末態(tài)。求各步驟及途徑的Q，△S。
(1)恒溫可逆膨脹;
(2)先恒容冷卻至使壓力降至100kPa，再恒壓加熱至T2。
(3)先絕熱可逆膨脹到使壓力降至100kPa，再恒壓加熱至T2。
7、1mol理想氣體在T=300K下，從始態(tài)100kPa經(jīng)下列各過程，求Q，△S及 ?Siso。
(1)可逆膨脹到末態(tài)壓力50kPa;
(2)反抗恒定外壓50kPa不可逆膨脹至平衡態(tài);
(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(tài)300K，50dm3，先恒容加熱至400K，再恒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(tài)750K，150kPa，先恒容冷卻使壓力降至50kPa，再恒溫可逆壓縮至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(tài)100K，75dm3，先恒溫可逆壓縮使體積縮小至50dm3，再恒壓加熱至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(tài)300K，50kPa，先絕熱可逆壓縮至100kPa，再恒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(tài)300K，1MPa的單原子理想氣體2mol，反抗0.2MPa的恒定外壓絕熱不可逆膨脹至平衡態(tài)。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(tài)T1=300K，p1=50kPa，絕熱可逆壓縮至p2=50kPa的平衡態(tài)。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(fā)焓 ?vapHm=35.32 kJ·mol-1。求在上述溫度、壓力條件下，1kg液態(tài)甲醇全部成為甲醇蒸氣時的Q，W，△U，△H，△S。
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