大學(xué)物理：習(xí)題十二 熱力學(xué)第二定律

1、一、選擇題1你認(rèn)為以下哪個(gè)循環(huán)過(guò)程是不可能實(shí)現(xiàn)的 （A）由絕熱線(xiàn)、等溫線(xiàn)、等壓線(xiàn)組成的循環(huán)；（B）由絕熱線(xiàn)、等溫線(xiàn)、等容線(xiàn)組成的循環(huán)；（C）由等容線(xiàn)、等壓線(xiàn)、絕熱線(xiàn)組成的循環(huán)；（D）由兩條絕熱線(xiàn)和一條等溫線(xiàn)組成的循環(huán)。2甲說(shuō)：由熱力學(xué)第一定律可證明，任何熱機(jī)的效率不能等于1。乙說(shuō)：熱力學(xué)第二定律可以表述為效率等于100%的熱機(jī)不可能制成。丙說(shuō)：由熱力學(xué)第一定律可以證明任何可逆熱機(jī)的效率都等于。丁說(shuō)：由熱力學(xué)第一定律可以證明理想氣體可逆卡諾熱機(jī)的效率等于 。對(duì)于以上敘述，有以下幾種評(píng)述，那種評(píng)述是對(duì)的 （A）甲、乙、丙、丁全對(duì)； （B）甲、乙、丙、丁全錯(cuò)；（C）甲、乙、丁對(duì)，丙錯(cuò)； （D）乙、丁

2、對(duì)，甲、丙錯(cuò)。3一定量理想氣體向真空做絕熱自由膨脹，體積由增至，此過(guò)程中氣體的 （A）內(nèi)能不變，熵增加； （B）內(nèi)能不變，熵減少；（C）內(nèi)能不變，熵不變； （D）內(nèi)能增加，熵增加。4在功與熱的轉(zhuǎn)變過(guò)程中，下面的那些敘述是正確的？ （A）能制成一種循環(huán)動(dòng)作的熱機(jī)，只從一個(gè)熱源吸取熱量，使之完全變?yōu)橛杏霉?；（B）其他循環(huán)的熱機(jī)效率不可能達(dá)到可逆卡諾機(jī)的效率，可逆卡諾機(jī)的效率最高；（C）熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體；（D）絕熱過(guò)程對(duì)外做正功，則系統(tǒng)的內(nèi)能必減少。5下面的那些敘述是正確的？ （A）發(fā)生熱傳導(dǎo)的兩個(gè)物體溫度差值越大，就對(duì)傳熱越有利； （B）任何系統(tǒng)的熵一定增加； （C）有規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能

3、量能夠變?yōu)闊o(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量，但無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的能量不能夠變?yōu)橛幸?guī)則運(yùn)動(dòng)的能量； （D）以上三種說(shuō)法均不正確。6 一摩爾單原子理想氣體從初態(tài)(、)準(zhǔn)靜態(tài)絕熱壓縮至體積為，其熵 （A）增大； （B）減?。?（C）不變； （D）不能確定。二、填空題1 一熱機(jī)每秒從高溫?zé)嵩矗↘）吸取熱量J，做功后向低溫?zé)嵩矗↘）放出熱量J，它的效率是 ，它 可逆機(jī)（填“是”或者“不是”），如果盡可能地提高熱機(jī)的效率，每秒從高溫?zé)嵩次鼰酛，則每秒最多能做功 。2把質(zhì)量為5kg、比熱容（單位質(zhì)量物質(zhì)的熱容）為544J/kg的鐵棒加熱到，然后浸入一大桶的水中。在這冷卻過(guò)程中鐵的熵變?yōu)?。3在冬日一房子的散熱的速率為，設(shè)室內(nèi)溫度

4、為，室外溫度為，這一散熱過(guò)程產(chǎn)生熵的速率為 。三、計(jì)算題1有可能利用表層海水和深層海水的溫差來(lái)制成熱機(jī)。已知熱帶水域的表層水溫約，300m深層水溫約。（1）在這兩個(gè)溫度之間工作的卡諾熱機(jī)的效率多大？（2）如果一電站在此最大理論效率下工作時(shí)獲得的機(jī)械效率為1MW，它將以何種速率排除廢熱？（3）此電站獲得的機(jī)械功和排除的廢熱均來(lái)自的水冷卻到所放出的熱量，問(wèn)此電站每小時(shí)能取用多少?lài)嵉谋韺铀ㄔO(shè)海水的比熱容為）？2試求：（1）1kg，的水放到恒溫?zé)釒?kù)上，最后達(dá)到平衡，求這一過(guò)程引起的水和恒溫?zé)釒?kù)組成的系統(tǒng)的熵變，是增加還是減少？（2）如果1kg，的水先放到恒溫?zé)釒?kù)上使之達(dá)到平衡，然后再把它移到恒溫?zé)釒?kù)上使之平衡，求這一過(guò)程引起的整個(gè)系統(tǒng)的熵變，并與（1）比較（水的比熱容為）。31mol理想氣體從初態(tài)、絕熱自由膨脹到終態(tài)、，已知：，試求：（1）