热 学热力学第二定律热力学第二定律是关于内能与其它形式能量相互转化的独立于热力学第一定律的另一基本规律热力学第二定律的两种表述开尔文表述克劳修斯表述热力学两种表述的等价性(略)
热力学第二定律适用范围和条件开尔文表述不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为由用的功而不产生其它影响第二种永动机是不可能造成的
“其它影响”是指除了由单一热源吸热,把所吸收的热用来作功以外的任何其他变化,当有其它影响产生时,
把由单一热源吸来的热量全部用来对外作功是可能的理想气体的等温膨胀
Q
W
Q
W
a
b
c
理想气体的等温膨胀克劳修斯表述不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其它变化其它变化 是指高温物体吸收热量和低温物体放出热量以外的任何变化。例消耗外功属其它变化热量不可能 自动地 从低温物体传向高温物体其中 自动地 是指不需要消耗外界能量热力学第二定律的适用范围热力学第二定律是总结概括了大量事实而提出的,
由热力学第二定律作出的推论都与实践结果符合,
从而证明了这一定律的正确性适用范围和条件:
对有限范围内的宏观过程是成立的不适用于少量分子的微观体系也不能把它推广到无限的宇宙例 1.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.
(A)
例 2.热力学第一定律表明:
(A)系统对外作的功不可能大于系统从外界吸收的热量.
(B)系统内能的增量等于系统从外界吸收的热量.
(C)不可能存在这样的循环过程,在此循环过程中,
外界对系统作的功不等于系统传给外界的热量.
(D)热机的效率不可能等于1.
(C)
例 3.,理想气体和单一热源接触作等温膨胀时,吸收的热量全部用来对外作功.”对此说法,有如下几种评论,哪种是正确的?
(A)不违反热力学第一定律,但违反热力学第二定律.
(B)不违反热力学第二定律,但违反热力学第一定律.
(C)不违反热力学第一定律,也不违反热力学第二定律.
(D)违反热力学第一定律,也违反热力学第二定律.
(C)
例 4,根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的.
(A)热量能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.
(B)功可以全部变为热,但热不能全部变为功.
(C)气体能够自由膨胀,但不能自动收缩.
(D)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变为有规则运动的能量.
(C)
例 5,根据热力学第二定律可知:
(A)功可以全部转换为热,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.
(D)
例 6.热力学第二定律表明:
(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.
(C)
例 7.设有以下一些过程:
(1)两种不同气体在等温下互相混合.
(2)理想气体在定容下降温.
(3)液体在等温下汽化,
(4)理想气体在等温下压缩.
(5)理想气体绝热自由膨胀.
在这些过程中,使系统的熵增加的过程是:
(A)(1)、(2)、(3)
(C)(3)、(4)、(5)
(D)(B)(2)、(3)、(4)
(D)(1)、(3)、(5)
例 8,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).
增加不变例 9,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 ____________.
状态几率增大不可逆的例 10.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.)
大量微观粒子热运动所引起的无序性
(或热力学系统的无序性)
增加