1、普通物理学教程热学 （秦允豪编）习题解答第五章 热力学第二定律与熵5.1.1 证明绝热线与等温线不能相交于二点。证明：应用反证法。设等温线（ ABC）与绝热线（ADC）相交于两点 、 。令系统作正循环， D。则：过程 B吸热 1Q，经一循环作功 ABCDS。构成02，造了一个第二永动机，违背了开尔文表述。NOT：还可用热力学第一定律或其它方法证明。5.1.2 证：两绝热线不能相交。证明：设两绝热线交于 A，则 可作等温线 BC 与两绝热线分别交于 B、C，并构成一 个循环，令系统作正循环 BCAC，则：等温膨胀 BC，系统吸收 Q，CA、AB 无热量 交换。但，该循环对外作净功 ABDS，亦构
2、成一 个第二永动机，违背了开尔文表述。故原命题成立。5.3.1 （1）经 32，由 TdQS3221 2313TVTPCS2312lnllnl PCVP12:not131lllVVPP23:Vnot176.5ln04l KJR（2）经历 1 2lnlln121313 221 RVRdVTPdTSV （3）经历 34 4143411 ll034 TCCSPPT41绝热 141VT 141V41P 141P 121334114 VVT lnllnln1212123 RCCSPP（考虑RCP1）DIS：熵变化仅由初、末态决定，与过程无关。5.3.2 （1）系统处于新的平衡位置后： 1QWuA1QuB
3、0T 温度不变（2）设新平衡后，活塞位于距 A 处 x， （活塞截面为S）A 端： 110TPVPx3.05B 端： 22 S8.两式相除： x8.03m6.（3）总熵变是活塞两侧气体熵变之和，均用等温可逆过程代替可 求。VdRTPdudSA2ln3.0lln1010 SVR 4.5.220SB174lKJBANOT：原命题中， eN的摩尔数不清，作 mol处理。5.3.3 （1） TdCQdSV设想水与一系列温差无限小的恒热源接触。 13312 0.127ln08.4ln JTmCV因为熵的变化只由初、终两态决定，故题设的不可逆过程的熵差与上述设置的可逆过程熵差相等。（2）同法，分两次设置可
4、逆过程，分两段进行计算。水的熵变 327lnllnl211 VVVmCTS13 0.14.068.8.4 KJ热源熵变，注意到水吸热，即为热源放热 37502111222 VVVmCTmCTdQTS330.89.0.4KJ总熵变 1321 90，该过程是不可逆的。（3）设置温差无限小的热源，使过程为可逆的，则系统 0SNOT：水 138.4KJC题为 138.4JC应纠正。5.3.4 （1）过程绝热 VAmgPV00AgV00即：10T代入10PT（1）又 mg00lnl 0T，升高（2）dVRCdVuTdS1 1ln1lnlln 01000 APmgAPgRCVRmV00ll1ln0gVP（
5、3） （1）式为所求。5.3.5 温熵图中， LTdSQ135621TdS00221STW842142100 STQW5.3.6 dTdSQW216105.ABCSJ605ABED6 61.3.3427105.QW5.3.7 依题意 1，RCV25， P737VP（1）B 经历绝热压缩过程，由 CT1 121PT2.1 71002.1TA 末态温度：对 B： 0.2RTV00P02.1R 解之得：0039.VPRV对 A： TV02 0078.239.1TRP（2）0100 5.6.51 RTWAB （3） Qu 0CuV RW05.78.2TTV CV2（4）由 TS,的表达式： lnlScSVRRCA 39.06.38.17.25lnl00 VB 4.7.0l.l SSBAC89.
