2016年高二物理下册《热力学第二定律》随堂测试题

课后练习题在我们的学习中占有非常重要的位置，对掌握知识、培养能力和检验学习的效果都是非常必要的，只有认真完成作业，积极地发挥每一道习题特殊的功能和作用，才能有效地提高我们的思维能力，深化我们对知识的理解。下面，学大教育小编为大家整理了2016年高二物理下册《热力学第二定律》随堂测试题供大家参考。

21.下列过程满足?S > 0, Q /T环 =0 的是：

(A) 恒温恒压(273 K，101325 Pa)下，1mol 的冰在空气升华为水蒸气 ;

(B) 氮气与氧气的混合气体可逆绝热膨胀 ;

(C) 理想气体自由膨胀;

(D) 绝热条件下化学反应 。

22.吉布斯自由能的含义应该是：

(A) 是体系能对外做非体积功的能量 ;

(B) 是在可逆条件下体系能对外做非体积功的能量 ;

(C) 是恒温恒压可逆条件下体系能对外做非体积功的能量 ;

(D) 按定义理解 G = H - TS 。

23.在 -10℃、101.325kPa下，1mol水凝结成冰的过程中，下列哪个公式可

以适用：

(A) ?U = T?S; (B) ?S = (?H - ?G)/T;

(C) ?H = T?S + V?p; (D) ?GT,p = 0。

24.对于封闭体系的热力学，下列各组状态函数之间的关系中正确的是：

(A) A > U ; (B) A < U ; (C) G < U ; (D) H < A 。

25.热力学基本方程 dG = -SdT + Vdp，可适应用下列哪个过程：

(A) 298K、标准压力下，水气化成蒸汽 ;

(B) 理想气体向真空膨胀 ;

(C) 电解水制取氢气 ;

(D) N2 + 3H2=2NH3未达到平衡 。

三、填空

1.在一定速度下发生变化的孤立体系，其总熵的变化是 。

2.373.2K、101325Pa的水，使其与大热源接触，向真空蒸发成为373.2K、 101325Pa下的水气，对这一个过程，应选用哪一个热力学函数的变化作为过程方向的判据 。

3.等容等熵条件下，过程自发进行时，?F应 。

4.25℃时，将11.2升O2与11.2升N2混合成11.2升的混合气体，该过程?S、

?G分别为 。

5.2mol理想气体B，在300K时等温膨胀，W = 0时体积增加一倍，则其 ?S(J·

K-1)为： 。

计算与证明

1、卡诺热机在T1=900K的高温热源和T2=300K的低温热源间工作。求：(1)热机效率η;

(2)当向低温热源放热-Q2=100kJ时，系统从高温热源吸热Q1及对环境所作的功-W。

答：(1)0.6667;(2)Q1=300kJ,-W=200kJ

2、高温热源温度T1=600K，低温热源温度T2=300K。今有120kJ的热直接从高温热源传给低温热源，求此过程的△S。

答：200 J·K-1

3、不同的热机工作于T1=600K的高温热源及T2=300K的低温热源之间。求下列三种情况下，当热机从高温热源吸热Q1=300kJ时，两热源的总熵变△S。

(1)可逆热机效率η=0.5;

(2)不可逆热机效率η=0.45;

(3)不可逆热机效率η=0.4。

答：(1)0;(2)50J·K-1;(3)100J·K-1

4、已知水的比定压热容cp=4.184J·g-1·K-1。今有1kg，10℃的水经下述三种不同过程加热成100℃的水，求各过程的 ?Ssys， ?Samb及 ?Siso。

(1)系统与100℃热源接触;

(2)系统先与55℃热源接触至热平衡，再与100℃热源接触;

(3)系统先后与40℃，70℃的热源接触至热平衡，再与100℃热源接触。 答：(1) ?Ssys=1155J·K-1， ?Samb=-1009J·K-1， ?Siso=146J·K-1;

(2) ?Ssys=1155J·K-1， ?Samb=-1096J·K-1， ?Siso=59J·K-1;

(3) ?Ssys=1155J·K-1， ?Samb=-1103J·K-1， ?Siso=52J·K-1

5、已知氮(N2，g)的摩尔定压热容与温度的函数关系为

Cp,m?27.32?6.226?10?3?T/K??0.9502?10?6?T/K?J·mol-1·K-1 2??

将始态为300K，100kPa下1mol的N2(g)置于1000K的热源中，求下列二过程(1)经恒压过程;(2)经恒容过程达到平衡态时的Q，△S及 ?Siso。 答：(1)Q=21.65kJ，△S=36.82J·K-1， ?Siso=15.17J·K-1;

(2)Q=15.83kJ，△S=26.81J·K-1， ?Siso=10.98J·K-1

6、始态为T1=300K，p1=200kPa的某双原子理想气体1mol，经下列不同途径变化到T2=300K，p2=100kPa的末态。求各步骤及途径的Q，△S。

(1)恒温可逆膨胀;

(2)先恒容冷却至使压力降至100kPa，再恒压加热至T2。

(3)先绝热可逆膨胀到使压力降至100kPa，再恒压加热至T2。

答：(1)Q=1.729kJ，△S=5.76 J·K-1;

(2)Q1=-3.118kJ，△S1=-14.41 J·K-1;

Q2=4.365kJ，△S2=-20.17 J·K-1;

Q=1.247kJ，△S=-5.76 J·K-1;

(3)Q1=0，△S1=0;

Q=Q2=0.224kJ，△S=△S2=5.76 J·K-1;

7、1mol理想气体在T=300K下，从始态100kPa经下列各过程，求Q，△S及 ?Siso。

(1)可逆膨胀到末态压力50kPa;

(2)反抗恒定外压50kPa不可逆膨胀至平衡态;

(3)向真空自由膨胀至原体积的2倍。

答：(1)Q=1.729kJ，△S=5.763 J·K-1， ?Siso=0;

(2)Q=1.247kJ，△S=5.763 J·K-1， ?Siso=1.606 J·K-1;

(3)Q=0，△S=5.763 J·K-1， ?Siso=5.763 J·K-1

8、2mol双原子理想气体从始态300K，50dm3，先恒容加热至400K，再恒压加热至体积增大到100dm3，求整个过程的Q，W，△U，△H及△S。

答：Q=27.44kJ;W=-6.625kJ;△U=20.79kJ;

△H=29.10kJ;△S=52.30J·K-1

9、4mol单原子理想气体从始态750K，150kPa，先恒容冷却使压力降至50kPa，再恒温可逆压缩至100kPa。求整个过程的Q，W，△U，△H及△S。 答：Q=-30.71kJ;W=5.763kJ;△U=-24.94kJ;

△H=41.57kJ;△S=-77.86J·K-1

10、3mol双原子理想气体从始态100K，75dm3，先恒温可逆压缩使体积缩小至50dm3，再恒压加热至100dm3。求整个过程的Q，W，△U，△H及△S。 答：Q=-23.21kJ;W=-4.46kJ;△U=18.75kJ;

△H=26.25kJ;△S=50.40J·K-1

11、5mol单原子理想气体从始态300K，50kPa，先绝热可逆压缩至100kPa，再恒压冷却使体积缩小至85dm3，求整个过程的Q，W，△U，△H及△S。 答：Q=-19.892kJ;W=13.935kJ;△U=-5.958kJ;

△H=-9.930kJ;△S=-68.66J·K-1

12、始态300K，1MPa的单原子理想气体2mol，反抗0.2MPa的恒定外压绝热不可逆膨胀至平衡态。求过程的W，△U，△H及△S。

答：W=△U=-2.395kJ;△H=-3.991kJ;△S=10.73J·K-1

13、组成为y(B)=0.6的单原子气体A与双原子气体B的理想气体混合物共10mol，从始态T1=300K，p1=50kPa，绝热可逆压缩至p2=50kPa的平衡态。求过程的W，△U，△H，△S(A)，△S(B)。

答：W=△U=29.54kJ;△H=43.60kJ;

△S(A)=-8.923J·K-1;△S(B)=8.923J·K-1

14、常压下将100g，27℃的水与200g，72℃的水在绝热容器中混合，求最终水温t及过程的熵变△S。已知水的比定压热容Cp=4.184J·g-1·K-1。

答：t=57℃;△S=2.68J·K-1

15、甲醇(CH3OH)在101.325kPa下的沸点(正常沸点)为64.65℃，在此条件下的摩尔蒸发焓 ?vapHm=35.32 kJ·mol-1。求在上述温度、压力条件下，1kg液态甲醇全部成为甲醇蒸气时的Q，W，△U，△H，△S。

答：Q=△H=1102.30kJ;W=-87.65kJ;

△U=1014.65kJ;△S=3.263kJ·K-1

学大小编给大家推荐的2016年高二物理下册《热力学第二定律》随堂测试题，大家仔细阅读了吗?更多相关内容请关注学大教育官网高二物理栏目。