2014年西南交通大学《大学物理AII》作业No.12热力学第二定律

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《大学物理AII》作业 No.12 热力学第二定律

一、 判断题：（用“T”和“F”表示）

[ T ] 1．热力学第二定律说明自动发生的热力学过程总是沿着无序度增加的方向进行。 解：热力学第二定律的实质。P311. [ T ] 2．可逆过程一定是准静态过程。

解：可逆过程无摩擦的准静态过程。所以它一定是准静态过程。

[ F ]3.第二类永动机不可能制成是因为违背了能量守恒定律．

解：第二类永动机并不违背能量守恒定律，但它违背了热力学第二定律。 [ T ] 4．任何可逆热机的效率均可表示为：η=1

T低

T高

解：P301，根据卡诺热机的效率

[ F ] 5．一热力学系统经历的两个绝热过程和一个等温过程，可以构成一个循环过程 解：P308题知循环构成了一个单热源机，这违反了开尔文表述。

二、 选择题：

1．关于熵增原理，正确的理解是 [ D ] (A) 熵增量大于零的过程为不可能自发进行的过程

(B) 一切热力学过程总是熵增加

(C) 孤立系统的熵变为零 (D) 孤立系统的熵永不会减少

P

解：根据熵增原理，选D 2．如果卡诺热机的循环曲线所包围的面积从图中的a b c d a 增大为 a b′c′d a ，那么循环a b c d a 与a b′c′d a 所作的功和热机效率变化情况是： [ D ] (A) 净功增大，效率提高

(B) 净功增大，效率降低

(C) 净功和效率都不变

(D) 净功增大，效率不变 解：卡诺循环的效率η=1

T2

只与二热源温度有关，曲线所围面积在数值上等于净功，所以净功增大，效率不变。 T1

3．如图，分别表示某人设想的理想气体的四种循环过程，请选出在物理原理上可能实 现的循环 [ B

]

解：由绝热过程和等温过程方程知在P-V相图中绝热线与等温线在交点处绝热线的斜率值大于等温线，所以（A）图错；

又由热力学第二定律的反证法知二条绝热线不可能相交；所以（C）、（D）图错。

故选B

(A)(B)(C)(D)

4． 用下列两种方法 B

(1) 使高温热源的温度T1升高 T；

(2) 使低温热源的温度T2降低同样的 T值，