。
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26. 1mol理想气体体积由V变到2V,若经等温自由膨
胀,△S1= J.K-1; 若经等温可逆膨胀△S2= J.K-1,若经绝热自由膨胀△S3= J.K-1；若经绝热可逆膨胀△S4= J.K-1。
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5.76、5.76、5.76、0
27. 可逆热机的效率最高,在其他条件相同的条件下,假设由可逆热机代替其他热机来牵引列车,其速度将 。
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最小
28. 1mol理想气体在25℃时由100kPa变到1000kPa,若①经过等温可逆压缩, 则△S1= J.K-1; ②经p环=1000kPa的恒外压等温压缩,则S2= J.K-1; 第一个过程的△S环= J.K-1,第二个过程的△S环= J.K-1。
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-19.14、-19.14、19.14、74.83
29. 1mol理想气体由0℃,100kPa变到0℃200kPa,此过程的△G= J 。
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1574 三.判断题
1. 熵增加的过程一定是自发过程
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错,理想气体的等温可逆膨胀△S<0
2. 绝热可逆过程的△S=0,绝热不可逆膨胀过程的△S>0,绝热不可逆压缩过程△S<0
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第三个结论错
3. 由于系统经循环过程后回到始态,△S=0, 所以一定是一个不可逆过程
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错,环境的熵变应加在一起考虑 4. 平衡态熵最大
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错,要在隔离系统中平衡态的熵才最大
5. 在任一可逆过程中△S=0, 不可逆过程中△S>0
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错
6. 自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向
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错,如过冷水结冰△S<0, 混乱度减小
7. 吉布斯函数减小的过程一定是自发过程
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错,必须在等温,等压, W'=0的条件下才有此结论
8. 在等温,等压下,吉布斯函数变化大于零的化学变化都不能进行
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错,若有非体积功存在,则可能进行,如电解水
9. 系统由V1膨胀到V2, 其中经过可逆途径时做的功最多
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错,此说法的条件不完善,如在等温条件下
10. 过冷水结冰的过程是在恒温,恒压,不做其他功的条件下进行的,由基本方程可得△G=0
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错,不满足均相系统这一条件
11. 理想气体等温自由膨胀时,对环境没有做功,所以-pdV=0,此过程温度不变dU=0,代入热力学基本方程du=TdS-psV,因而可得dS=0,为恒熵过程
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错,δW≠-pdV
12. 某体系从始态经一个绝热不可逆过程到达终态,为了计算某些热力学函数的变量,可以设计一个绝热可逆过程,从同一始态出发到达同一终态
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根据熵增加原理,绝热不可逆过程的△S>0,而绝热可逆过程的△S=0,从同一始态出发,经历一个绝热不可逆过程后的熵值和经历一个绝热可逆过程后的熵值永不相等,不可能达到同一终态
13. 不可逆过程一定是自发的,自发过程一定是不可逆的
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不正确,自发过程一定是不可逆过程的,但不可逆不一定是自发的。例如理想气体的等外压压缩就不是自发过程，但是不可逆过程
14. 功可以全部变成热,但热一定不能全部转化为功
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正确,熵值不仅与温度一个变量有关,还与其他状态性质如体积，压力有关。如双变量系统，则 或 。系统经过某一变化后熵值的改变将取决于这些因素变化的综合效应。本题的一个典型例子是系统的绝热膨胀。
15. 自然界中存在温度降低 ,但熵值增加的过程
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正确,熵值不仅与温度一个变量有关,还与其他状态性质如体积，压力有关。如双变量系统，则S=f(T,V)或S=f(T,p)。系统经过某一变化后熵值的改变将取决于这些因素变化的综合效应。本题的一个典型例子是系统的绝热膨胀。 16. 熵值不可能为负值
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正确。根据玻耳兹曼定理S=klnΩ,Ω(热力学概率)一定大于或等于1，故S≥0。 17. 系统达平衡的熵值最大 ,吉布斯函数最小
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不正确,绝热系统或隔离系统达到平衡的熵最大;恒温恒压不做非体积功的条件下,系统达平衡时吉布斯函数最小,本题说法乎略了前提条件 18. 不可逆过程的熵不会减少
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不正确,该说法仅对绝热系统或孤立系统是正确的,本题说法乎略了前提条件
19. 在绝热系统中 ,发生一个从状态A→B的不可逆过程,不论用什么方法,系统再也回不到原来状态了
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正确,在绝热系统中发生一个不可逆过程,从A→B,△S>0,即SB>SA;仍在绝热系统中,从B出发,无论经过什么过程,系统的熵值有增无减,所以永远回不到原来状态
20. 可逆热机的效率最高,在其他条件相同的情况下,假设由可逆热机牵引火车,其速度将最慢
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正确,可逆热机的效率是指热转换为功的效率,而不是运行速率,可逆过程的特点之一就是推动力无限小,变化无限缓慢 四. 问答题
1. 1Mol某理想气体,Cv,m为常数,由始态T1,V1,分别经下列过程: (1). 绝热可逆膨胀至V2
(2) 反抗恒外压绝热膨胀压缩至平衡态 (3). 以恒定的外压绝热压缩至平衡态
试问上述各过程的熵变,△S是大于零,小于零?并说明原因
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2. 在什么条件下,下列等式才能成立? 功。
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式中W为体积
答:由Q=-W说明过程的△U=0;Q=T△S则说明过程恒温可逆;△A=△G,表明过程的△(pV)=0,由上述分析可知,只有物质的量一定的理想气体,进行可逆恒温过程,题给等式才能成立。
3. 理想气体恒温可逆膨胀过程△U=0,Q=-W, 说明理想气体从单一热源吸热并全部转变为功,这与热力学第二定律的开尔文表述有无矛盾?为什么?
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答:无矛盾,系统发生了体积变大的永久性变化,所以Q=-W是可能的。
4. “在可逆过程中
,而在不可逆过程中
所以可逆过程的熵变大于不