- 熵增加原理
- 共215题
如图所示,质量、温度相同的酒精,分别处于固体、液体和气体三种状态下,它们的熵的大小有什么关系?为什么?
正确答案
解:S固液气,原因:根据大量分子运动对系统无序程度的影响,热力学第二定律又有一种表述:由大量分子组成的系统自发变化时,总是向着无序程度增加的方向发展,至少无序程度不会减少,也就是说,任何一个系统自发变化时,系统的熵要么增加,要么不变,但不会减少,质量相同、温度相同的酒精,可以由固体自发地向液体、气体转化,所以,气体的熵最大,其次是液体,固体时熵最小
如图所示,一定质量的某种理想气体由状态A变为状态B,A、B两状态的相关参量数据已标于压强—体积图象上。该气体由AB过程中对外做功400J,则此过程中气体内能增加了 J,从外界吸收了 J热量
正确答案
0(2分) 400(2分)
观察A、B两点PV的乘积不变,温度没有变,对于理想气体内能只与温度有关,所以内能没有变,改变内能的两种形式有做功和热传递
,从外界吸热等于对外做功400J
一个金属球从高处落下,撞到地面上,最后处于静止状态,在此过程中熵怎样变化?
正确答案
解:金属球从高处落下,撞地而静止,是将机械能转化为物体的内能.物体机械运动是宏观情况下物体在空间位置上的变化,物体运动状态的变化完全遵循牛顿运动定律所反映的因果关系,这是一种有序的运动,热运动是大量分子的无规则运动,机械运动向热运动的转化,属于从有序向无序的转化,会导致熵的增加.
如图所示,圆柱形气缸开口向上竖直放置在水平面上,气缸足够长,内截曲积为S,大气压强为P0,一厚度不计、质量为的活塞封住一定量的理想气体,温度为T0时缸内气体体积为V0 ,先在活塞上缓慢放上质量为3m的砂子,然后将缸内气体温度缓慢升高到2T0,求:
①最后缸内气体的体积;
②在右图中做出缸内气体状态变化的P-V图象
正确答案
①V3=V0②
①(5分) p1=p0+mg/S=1.5p0 (1分)
p2S=p0S+mg+3mg,p2=p0+4mg/S=3p0(1分)
等温过程:由p1V0=p2V2得V2=0.5V0 (1分)
等压过程:由V2/T0=V3/2T0(1分)
得V3=V0(1分)
②(4分)如右图
如图所示,一定质量的理想气体从状态a→状态b→状态c→状态a,其中ab的延长线通过坐标原点O。则气体在状态b的温度是___________oC;气体从状态c→状态a过程中体积变化量为___________。
正确答案
54 , 0
根据图象状态a→状态b压强与温度的关系可得状态b的温度是=54 oC;气体从状态c→状态a过程中有:
,得
,则从状态c→状态a过程中体积变化量为零。
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