适用于2015级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 《大学物理D》练习五热力学第二定律和熵 一、填空题 5.11在一个孤立系统内，一切实际过程都向着 的方向进行，这就是热力学第二定律 的统计意义.从宏观上说，一切与热现象有关的实际的过程都是 5.12可逆卡诺热机可以逆向运转.逆向循环时，从低温热源吸热，向高温热源放热，而且吸的热量和放 出的热量等于它正循环时向低温热源放出的热量和从高温热源吸的热量设高温热源的温度为门=450K 低温热源的温度为2=300K,卡诺热机逆向循环时从低温热源吸热Q2=400」，则该卡诺热机逆向循环 次外界必须作功W= 5.1.3热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的，表明在自然界中与热现象有关的实际 宏观过程都是不可逆的，开尔文表述指出了 的过程是不可逆的，而克劳修斯表述指出了 的过程是不可逆的。 5,1.4由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边真空。如果把隔板撤去，气体 将进行自由膨胀过程，达到平衡后气体的温度 (升高、降低或不变)，气体的熵 (增加、 减小或不变)。 二、选择题 5.2.1理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小（图中阴影部分）分别为S,和S2,则两者 的大小关系为：[ ] (A)S>S2 (B)S<S2: (C)S=S、: (D)无法确定。 52.2关于可逆过程和不可逆过程有以下几种说法： ()可逆过程一定是平衡过程：(2)平衡过程一定是可逆过程：（仔）不可逆过程发生后一定找不到另一过程 使系统和外界同时复原：(4)非平衡过程一定是不可逆过程，以上说法，正确的是：[] (A)(1)、(2(3): (B)(2、(3、(4): (C)(1)、(3(4):(D)(2、(3)、(4). 523一摩尔单原子理想气体从初态（P,、V、T)准静态绝热压缩至体积为'2其熵() (A)增大：(B)减小；(C)不变：(D)不能确定。 三、简答颗 5.3.1有人想利用海洋不同深处温度的不同来创造一种机器，把海水的内能变为有用的机械功， 这是否违反热力学第二定律 10131
适用于 2015 级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 10 / 31 《大学物理 D》 练 习 五 热力学第二定律和熵 一、填空题 5.1.1 在一个孤立系统内，一切实际过程都向着_的方向进行．这就是热力学第二定律 的统计意义．从宏观上说，一切与热现象有关的实际的过程都是_ _． 5.1.2 可逆卡诺热机可以逆向运转．逆向循环时, 从低温热源吸热,向高温热源放热,而且吸的热量和放 出的热量等于它正循环时向低温热源放出的热量和从高温热源吸的热量.设高温热源的温度为T1 =450 K , 低温热源的温度为T2 =300 K, 卡诺热机逆向循环时从低温热源吸热 Q2 =400 J，则该卡诺热机逆向循环一 次外界必须作功W＝_． 5.1.3 热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述是等价的，表明在自然界中与热现象有关的实际 宏观过程都是不可逆的，开尔文表述指出了_的过程是不可逆的，而克劳修斯表述指出了 _的过程是不可逆的。 5.1.4 由绝热材料包围的容器被隔板隔为两半，左边是理想气体，右边真空．如果把隔板撤去，气体 将进行自由膨胀过程，达到平衡后气体的温度_(升高、降低或不变)，气体的熵_(增加、 减小或不变)。 二、选择题 5.2.1 理想气体卡诺循环过程的两条绝热线下的面积大小（图中阴影部分）分别为 1 S 和 S2 ，则两者 的大小关系为：［ ］ （A） S1 > S2 （ B） 1 S < S2 ； （C） S1 = S2 ； （D）无法确定。 5.2.2 关于可逆过程和不可逆过程有以下几种说法： (1) 可逆过程一定是平衡过程；(2) 平衡过程一定是可逆过程；(3) 不可逆过程发生后一定找不到另一过程 使系统和外界同时复原；(4) 非平衡过程一定是不可逆过程．以上说法，正确的是：［ ］ (A) (1)、(2)、(3)； (B) (2)、(3)、(4)； (C) (1)、(3)、(4)； (D) (1)、(2)、(3) 、(4). 5.2.3 一摩尔单原子理想气体从初态（ p1、V1 、T1 ）准静态绝热压缩至体积为 V2 其熵（ ） （A）增大； （B）减小； （C）不变； （D）不能确定。 三、简答题 5.3.1.有人想利用海洋不同深处温度的不同来创造一种机器，把海水的内能变为有用的机械功， 这是否违反热力学第二定律? 答： p V O S1 S2
适用于2015级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 四、计算题 54.1.一定量的理想气体作卡诺循环，热源温度T=400K,冷却器温度T2=280K,若在高温热源 吸热9001，试求： (1)循环效率： (2)气体对外作出的功： (3)在低温热源释放的热量。 解： pc.} 1/31
适用于 2015 级农学、海洋、园艺、环植等学院相关专业 11 / 31 四、计算题 5.4.1. 一定量的理想气体作卡诺循环，热源温度 T1=400K，冷却器温度 T2=280K，若在高温热源 吸热 900J，试求： （1）循环效率； （2）气体对外作出的功； （3）在低温热源释放的热量。 解：