熱學(秦允豪編)習題解答第五章 熱力學第二定律與熵

1、普通物理學教程《熱學》普通物理學教程《熱學》（秦允豪編）（秦允豪編）習題習題解答解答第五章第五章熱力學第二定律與熵熱力學第二定律與熵5.1.1證明絕熱線與等溫線不能相交于二點。證明：應用反證法。設等溫線（ABC）與絕熱線（ADC）相交于兩點A、C。令系統(tǒng)作正循環(huán)，ABCDA。則：過程ABC吸熱1Q，經(jīng)一循環(huán)作功ABCDSA?。構成??02?QCDA，造了一個第二永動機，違背了開爾文表述。NOT：還可用熱力學第一定律或其它方法證明。5.1

2、.2證：兩絕熱線不能相交。證明：設兩絕熱線交于A，則可作等溫線BC與兩絕熱線分別交于B、C，并構成一個循環(huán)，令系統(tǒng)作正循環(huán)BCAC，則：等溫膨脹BC，系統(tǒng)吸收Q，CA、AB無熱量交換。但，該循環(huán)對外作凈功ABCDSA?，亦構成一個第二永動機，違背了開爾文表述。故原命題成立。5.3.1（1）經(jīng)321??，由TdQdS??????????????3221231213TTVTTPdTCdTCSSSSSS23122312lnlnlnlnPPCV

3、VCTTCTTCVPVP??????12:PPnot???123112lnlnlnVVCCVVCVVCVPVP??????23:VVnot?176.52ln2040ln???????????KJRR（2）經(jīng)歷31?2lnlnln111213111132121RVVRVVRdVVRTTPdVTSSVVVV????????（3）經(jīng)歷341??????4143431413lnln034TTCTTCdTTCSSSSSSPPTTP????????

4、????1331030.1144.0168.01018.41?????????KJ熱源熵變，注意到水吸熱，即為熱源放熱????????????????????????????37350323501112211212VVVmCTmCTTmCTdQTS1331021.1289.01018.4?????????KJ總熵變13321901021.11030.1????????????KJSSS0??S，該過程是不可逆的。（3）設置溫差無限小的熱

5、源，使過程為可逆的，則系統(tǒng)0??SNOT：水131018.4????KJC題為131018.4????KKJC應糾正。5.3.4（1）過程絕熱??VAmgPVP????????000APmgVV001?????????即：100?????????VVTT代入??1100???????????APmgTT……（1）又???????????APmgTT001ln1ln??1??0TT?，升高（2）??dVVRdTCPdVduTdSV????