大学物理作业热力学第二定律习题详解.doc
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1、第5页共5页 11 热力学第二定律习题详解 习题册-上-11习题十一一、选择题1你认为以下哪个循环过程是不可能实现的 (A)由绝热线、等温线、等压线组成的循环;(B)由绝热线、等温线、等容线组成的循环;(C)由等容线、等压线、绝热线组成的循环;(D)由两条绝热线和一条等温线组成的循环。答案:D解:由热力学第二定律可知,单一热源的热机是不可能实现的,故本题答案为D。2甲说:由热力学第一定律可证明,任何热机的效率不能等于1。乙说:热力学第二定律可以表述为效率等于100%的热机不可能制成。丙说:由热力学第一定律可以证明任何可逆热机的效率都等于。丁说:由热力学第一定律可以证明理想气体可逆卡诺热机的效率
2、等于 。对于以上叙述,有以下几种评述,那种评述是对的 (A)甲、乙、丙、丁全对; (B)甲、乙、丙、丁全错;(C)甲、乙、丁对,丙错; (D)乙、丁对,甲、丙错。答案:D解:效率等于100%的热机并不违反热力学第一定律,由此可以判断A、C选择错误。乙的说法是对的,这样就否定了B。丁的说法也是对的,由效率定义式,由于在可逆卡诺循环中有,所以理想气体可逆卡诺热机的效率等于。故本题答案为D。3一定量理想气体向真空做绝热自由膨胀,体积由增至,此过程中气体的 (A)内能不变,熵增加; (B)内能不变,熵减少;(C)内能不变,熵不变; (D)内能增加,熵增加。答案:A解:绝热自由膨胀过程,做功为零,根据热
3、力学第一定律,系统内能不变;但这是不可逆过程,所以熵增加,答案A正确。4在功与热的转变过程中,下面的那些叙述是正确的? (A)能制成一种循环动作的热机,只从一个热源吸取热量,使之完全变为有用功;(B)其他循环的热机效率不可能达到可逆卡诺机的效率,可逆卡诺机的效率最高;(C)热量不可能从低温物体传到高温物体;(D)绝热过程对外做正功,则系统的内能必减少。答案:D解:(A)违反了开尔文表述;(B)卡诺定理指的是“工作在相同高温热源和相同低温热源之间的一切不可逆热机,其效率都小于可逆卡诺热机的效率”,不是说可逆卡诺热机的效率高于其它一切工作情况下的热机的效率;(C)热量不可能自动地从低温物体传到高温
4、物体,而不是说热量不可能从低温物体传到高温物体。故答案D正确。5下面的那些叙述是正确的? (A)发生热传导的两个物体温度差值越大,就对传热越有利; (B)任何系统的熵一定增加; (C)有规则运动的能量能够变为无规则运动的能量,但无规则运动的能量不能够变为有规则运动的能量; (D)以上三种说法均不正确。答案:D解:(A)两物体A、B的温度分别为、,且,两物体接触后,热量从A 传向B,经历这个传热过程的熵变为,因此两个物体温度差值越大,熵变越大,对传热越不利;(B)孤立系统的熵一定增加,而如果一个系统与外界有物质或者能量的交换,该系统的熵可以减少,比如地球这个系统,由于与太阳等存在能量交换,地球处
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