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热力学第二定律思考题

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1.自发过程一定是不可逆的,所以不可逆过程一定是自发的。这说法对吗?答:前半句是对的,但后半句是错的。因为不可 逆过程不一定是自发的,如不可逆压缩过程就是一个 不自发的过程。2.空调、冰箱不是可以把热从低温热源吸出、放给高温热源吗,这是否与热力学第二定律矛盾呢?体传到高温物体,而不引起其他变化”。而冷冻机 系列,把热从低温物体传到了高温物体,环境做了电功,却得到了热。而热变为功是个不可逆过程,所以环境发生了变化。3.能否说系统达平衡时蜩值最大,Gibbs 自由能最小?答:不能一概而论,这样说要有前提,即:绝热系统或隔离系统达平衡时,嫡值最大。等温、等压、不做非膨胀功,系统达平衡时,Gibbs 自曲能最小。也就是说,使用判据时一定要符合判据所要求的适用条件。4.某系统从始态出发,经一个绝热不可逆过程到达终态。为了计算蜩值,能否设计一个绝热可逆过程来计算?答:不可能。若从同一始态出发,绝热可逆和绝热不可逆两个过程的终态绝不会相同。反之,若有相同的终态,两个过程绝不会有相同的始态。所以只有设计一个除绝热以外的其他可逆过程,才能有相同的始、终态。5.对处于绝热钢瓶中的气体,进行不可逆压缩,这过程的蜩变一定大于零,这说法对吗?答:对。因为是绝热系统,凡是进行一个不可逆过程,蜩值一定增大,这就是燔增加原理。处于绝热钢瓶中的气体,虽然被压缩后体积会减小,但是它的温 度会升高,总的嫡值一定增大。答:不矛盾。Claususe 说的是:“不可能把热从低温物6.相变过程的蜩变,可以用公式 A5 =一来计算,这说法对吗?T答:不对,至少不完整。一定要强调是等温、等压可逆相变,是可逆相变时焙的变化值(AH=0,.R), T 是可逆相变的温度。7.是否 C"恒大于 Cm?答:对气体和绝大部分物质是如此。但有例外,4 摄氏度时的水,它的 q.m 等于Gm。8.将压力为 101.3 kPa,温度为 268.2 K 的过冷液态苯,凝固成同温、同压的固态苯。巳知苯的凝固点温度为 278.7 K,如何设计可逆过程?C6H6(1,268.2 K,101.3 kPa) AC6H6(s,268.2 K,101.3 kPa)(1) l 等压可逆升温(3) f 等压可逆降温C6H6(1,278.7 K,101.3 kPa)A=AC6H6(s,278.7 K,101.3 kPa)答:可以用等压、可逆变温的方法,绕到苯的凝固点 278.7 K,设计的可逆过程如下:分别讣算(1), (2 )和(3),三个可逆过程的热力学函数的变化值,加和就 等于过冷液态苯凝固这个不可逆过程的热力学函数的变化值。用的就是状态函数 的性...

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