1．关于热传导的方向性，下列说法正确的是( )
A．热量能自发地由高温物体传给低温物体
B．热量能自发地由低温物体传给高温物体
C．在一定条件下，热量也可以从低温物体传给高温物体
D．热量一定不可能从低温物体传给高温物体
解析：选AC.在有外力做功的情况下，热量可以从低温物体传给高温物体，而热量只能自发地从高温物体传给低温物体．
2．对于孤立体系中发生的实际过程，下列说法中正确的是( )
A．系统的总熵只能增大或不变，不可能减小
B．系统的总熵可能增大，可能不变，还可能减小
C．系统逐渐从比较有序的状态向更加无序的状态发展
D．系统逐渐从比较无序的状态向更加有序的状态发展
解析：选AC.根据熵增加原理，在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少可知，A对，B错．根据热力学第二定律的微观解释可知，一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，所以C对，D错．
3．第二类永动机不可能制成，这是因为( )
A．它违背了能量守恒定律
B．热量总是从高温物体传递到低温物体
C．机械能不可能全部转变为内能
D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化
解析：选D.第二类永动机的设想虽然符合能量守恒定律，但是违背了能量转化过程中，有些过程是不可逆的规律，所以不可能制成，故选D.
4．热力学第二定律常见的表述有两种．第一种表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化；
第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．
图4－3－4甲是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体．请你根据第二种表述完成示意图乙．根据你的理解，热力学第二定律的实质是________．
图4－3－4
解析：示意图如图所示．
答案：一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性． 物理试卷及试题
2 一、选择题
1．(2011年廊坊高二检测)热力学第二定律指出( )
热力学习题讲解
一、填空
1、我们将研究的对象称为系统，系统以外且与系统密切相关的物质称为环境(surrounding)，以体系与环境之间能否交换能量和物质为依据,将系统分为封闭系统(closed system )、 孤立系统(isolated system)、 敞开系统(open system)。
2、系统的诸性质不随时间而改变的状态称为热力学平衡态，热力学平衡态必须同时满足的四个条件是 、力学平衡、相平衡和化学平衡。相平衡是指系统中 不随时间而变。
3、热力学变量分为广度变量和强度变量，广度变量的数值与系统的数量成正比，例如体积、质量、 、内能等，广度性质具有加和性，数学上为 函数。
4、强度性质(intensive properties)的数值取决于系统的本性，与系统的数量无关，不具有加和性，数学上为0次齐函数，例如温度、压力、 等。
5、热力学第二定律的两种表述：
Clausius说法(1850年）：“不可能把热从低温物体传到高温物体，而不引起其它变化”
Kelvin说法(1851年)：“不可能从单一热源取热使之完全变为功，而不发生其它变化”
6、热力学第二定律表达式（克劳修斯不等式）是
7、1824年法国工程师卡诺(N.L.S.Carnot) 在两个热源之间设计了由理想气体的等温可逆膨胀、绝热可逆膨胀、等温可逆压缩、绝热可逆压缩四个过程所构成的循环过程，这种循环过程称为卡诺循环。卡诺热机的效率只与两个热源的温度有关，与工作物质无关。
8、下列各式， ① ④ 只表示偏摩尔量， ③ ⑥ ⑧ 只表示化学势， ② ⑦
既不是偏摩尔量又不是化学势， ⑤ 既是偏摩尔量又是化学势。
①Cn,P,TBnH ②Cn,V,TBnG ③Cn,V,SBnU ④Cn,P,TBnA
1 第一章 热力学系统的平衡态和物态方程
1.1 设一定体气体温度计是按摄氏温标刻度的，它在0.1013MPa下的冰点及水的沸点时的压强分别为0.0405MPa和0.0553MPa,试问(1)当气体的压强为0.0101MPa时的待测温度是多少？(2)当温度计在沸腾的硫中时（0.1013MPa下硫的沸点为444.5℃），气体的压强是多少？
（答案：（1）-204.66℃；（2）1.06×105N·m-2）
1.2 水银气压计A中混进了一个空气泡，因此它的读数比实际的气压小，当精确的气压计的读数为0.102MPa时，它的读数只有0.0997MPa，此时管内水银面到管顶的距离为80 mm。问当此气压计的读数为0.0978MPa时，实际气压应是多少？设空气的温度保持不变。
（答案：1.0×105N·m-2）
1.3 一抽气机转速1400rmin（即转/分），抽气机每分钟能抽出气体20 l(升)。设容器的容积V＝2.0 l，问经过多长时间后才能使容器内的压强由0.101MPa降为133Pa。设抽气过程中温度始终不变。
（答案：40s）
1.4 两个贮存着空气的容器A和B，以备有活塞之细管相连接。容器A浸入温度为01100Ct的水槽中，容器B浸入温度为0220Ct的冷却剂中。开始时，两容器被细管中之活塞分隔开，这时容器A及B中空气的压强分别为p1＝O.0533MPa，p2＝O.0200MPa，体积分别为V1＝0.25 l，V2＝0.40 l.试问把活塞打开后气体的压强是多少?
（答案：42.9810Pa）
1.5 一端开口，横截面积处处相等的长管中充有压强为p的空气。先对管子加热，使从开口端温度1000K均匀变为闭端200K的温度分布，然后把管子开口端密封，再使整体温度降为100K，试问管中最后的压强是多大？
（答案：0.20p）
1.6证明任何一种具有两个独立参数,Tp的物质，其物态方程可由实验测得的体胀系数及等温压缩系数Tk，根据下述积分求得：
热⼒学系统的平衡态和物态⽅程
⽬录
第⼀章热⼒学系统的平衡态和物态⽅程 (1)
第⼆章热⼒学第⼀定律 (3)
第三章热⼒学第⼆定律与熵 (7)
第四章均匀物质的热⼒学性质 (10)
第五章相变 (14)
第六章近独⽴粒⼦的最概然分布 (17)
第七章玻⽿兹曼统计 (21)
第⼋章玻⾊统计和费⽶统计 (22)
第⼀章热⼒学系统的平衡态和物态⽅程
基本要求1.掌握平衡态、温度等基本概念;
2.理解热⼒学第零定律;
3.了解建⽴温标的三要素;
4.熟练应⽤⽓体的物态⽅程。
主要内容
⼀、平衡态及其状态参量1.平衡态
在不受外界条件影响下，系统各部分的宏观性质长时间不发⽣变化的状态称为平衡态。注意:(1) 区分平衡态和稳定态.稳定态的宏观性质虽然不随时间变化,但它是靠外界影响来维持的.
(2) 热⼒学系统处于平衡态的本质是在系统的内部不存在热流和粒⼦流。意味着系统内部不再有任何宏观过程.
(3) 热⼒学平衡态是⼀种动态平衡，常称为热动平衡。
2.状态参量
⽤来描述系统平衡态的相互独⽴的物理量称之为状态参量。其他的宏观物理量则可以表达为状态参量的函数，称为状态函数。在热⼒学中需要⽤⼏何参量、⼒学参量、化学参量和电磁参量等四类参量来描述热⼒学系统的平衡态。简单系统只需要两个独⽴参量就能完全确定其平衡态.
⼆、温度与温标1.热⼒学第零定律
与第三个物体处于热平衡的两个物体，彼此也⼀定处于热平衡。这个实验规律称为热⼒学第零定律。由该定律可以得出温度的概念,也可以证明温度是态函数.2.温标
温标是温度的数值表⽰法分为经验温标(摄⽒温标、华⽒温标、理想⽓体温标等)和热⼒学温标两类.
三、物态⽅程
物态⽅程就是给出温度与状态参量之间的函数关系。具有n 个独⽴参量的系统的物态⽅程是 ()12,,,0n f x x x T = 或 ()12,,n T T x x x =简单系统（均匀物质）物态⽅程为()0,,=T V p f 或 (),T T p V = 物态⽅程有关的反映系统属性的物理量
