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1、大学物理第二十单元 热力学第二定律第二十单元 热力学第二定律 课本内容 马文蔚，第四版，上册 6-40 练习二十 一、选择题： 20-1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). 提示：无摩擦的平衡过程是可逆的， 选C 20-2根据热力学第二定律可知： (A) 功可以全
2、部转换为热，但热不能全部转换为功 (B) 热可以从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体 (C) 不可逆过程就是不能向相反方向进行的过程 (D) 一切自发过程都是不可逆的 提示：应为：但热在不引起其它变化的条件下，不能全部转换为功 应为：但在不引起其它变化是不能从低温物体传到高温物体 应为：在不引起其它变化的条件下不可能向反方向进行的过程 选D 20-3一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体若把隔板抽出，气体将进行自由膨胀，达到平衡后 (A) 温度不变，熵增加 (B) 温度升高，熵增加 (C) 温度降低，熵增加 (D) 温度不变，熵不变 提示：QQ=0,A=0DE=
3、0,温度不变 又Q这是一个不可逆的绝热过程 熵增加。 选A 20-4关于热功转换和热量传递过程，有下面一些叙述： (1) 功可以完全变为热量，而热量不能完全变为功； (2) 一切热机的效率都只能够小于1； (3) 热量不能从低温物体向高温物体传递； (4) 热量从高温物体向低温物体传递是不可逆的 以上这些叙述 (A) 只有(2)、(4)正确 (B) 只有(2)、(3) 、(4)正确 (C) 只有(1)、(3) 、(4)正确 (D) 全部正确 提示：功可以完全变为热量而热量在不引起其它变化时不能完全变为功 在不引起其它变化时，热量不能从低温物体向高温物体传递 选 A 20-5热力学第二定律表明：
4、 (A) 不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用的功 (B) 在一个可逆过程中，工作物质净吸热等于对外作的功 (C) 摩擦生热的过程是不可逆的 (D) 热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体 提示：应为：不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用的功而不引起其它变化 应为：在一个可逆过程中，工作物质净吸热等于对外作的功和不对外放出热量 应为：热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体而不引起其它变化 所以选C 二、选择题 20-6一个作可逆卡诺循环的热机，其效率为h，它逆向运转时便成为一台致冷机.该致T2T1-T2，则 h与w的关系为_ 冷机的致冷系数TT1-hQh=1-22=1-hW=T1T
5、1h 提示：w=20-7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_ h=1-提示： 20-8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 提示：热功转换 ，热传导 20-9从统计的意义来解释, 不可逆过程实质上是一个_ _ _ 的方向进行 T2W1W=W=200T1W+Q23200+W _的转变过程, 一切实际过程都向着_ 提示：从几率小的宏观状态到几率大的宏观态；几率增大 20-10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_ 提示：熵增加 ；不可逆的 20-11熵是_的定量量度若一定量的理想气体经历一个等温膨胀过程，它的熵将_(填入:增加，减少，不变) 提示：分子热运动的无序性或混乱性 ；增加
