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將一滴紅墨水滴入一杯清水中,紅墨水會逐漸擴(kuò)散到整杯水中,呈均勻分布.試說明這個過程中熵的變化.

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質(zhì)量相同、溫度相同的水,如圖10-5-6分別處于固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種狀態(tài)下,它們的熵的大小有什么關(guān)系?為什么?

10-5-6  水的三種狀態(tài)的微觀結(jié)構(gòu)示意圖

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如圖10-5-5所示為一帶活塞的氣缸,缸內(nèi)盛有氣體,缸外為恒溫環(huán)境,氣缸壁是導(dǎo)熱的,現(xiàn)令活塞向外移動一段距離,在此過程中氣體吸熱,對外做功,此功用W1表示,然后設(shè)法將氣缸壁及活塞絕熱,推動活塞壓縮氣體,此過程中外界對氣體做功用W2表示,則(    )

10-5-5

A.有可能使氣體回到原來狀態(tài),且W1<W2

B.有可能使氣體回到原來狀態(tài),且W1=W2

C.有可能使氣體回到原來狀態(tài),且W1>W(wǎng)2

D.不可能使氣體回到原來狀態(tài),且W1<W2

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熱力學(xué)第二定律指出了熱傳遞方向和熱功轉(zhuǎn)化方向的不可逆性,這一結(jié)論可以從微觀角度出發(fā),從統(tǒng)計意義來進(jìn)行解釋.

氣體自由膨脹的不可逆性可以用幾率來說明.

   

10-5-3                                                 圖10-5-4

a、b、c三個分子在A、B兩室的分配方式

A室

abc

ab

bc

ca

c

a

b

0

B室

0

c

a

b

ab

bc

ca

abc

則:(1)a分子出現(xiàn)在A室的幾率為___________________;

(2)a、b、c三分子全部回到A室的幾率為__________________;

(3)N0個分子全部自動收縮到A室的幾率為__________________.

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把a(bǔ)、b、c、d四個分子分別放在甲、乙兩個容器中,使“甲、乙容器各有兩個分子”的微觀狀態(tài)有多少個?

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關(guān)于熵的有關(guān)說法錯誤的是(    )

A.熵是系統(tǒng)內(nèi)分子熱運動無序性的量度      B.在自然過程中熵總是增加的

C.熱力學(xué)第二定律也叫做熵減小原理        D.熵值越大代表著越為無序

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熱力學(xué)第二定律的開爾文表述指出,內(nèi)能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化具有方向性.請結(jié)合熵的變化加以解釋.

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試計算焦耳熱功當(dāng)量實驗中,水的熵變和整個孤立系統(tǒng)熵的增量.

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“水往低處流”是一個自發(fā)過程,在無外界影響時,它的逆過程可否實現(xiàn)?你由這一自然現(xiàn)象受到什么啟發(fā)?

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如圖10-4-2所示,兩個相通的容器P、Q間裝有閥門K,P中充滿氣體,Q內(nèi)為真空,整個系統(tǒng)與外界沒有熱交換.打開閥門K后,P中的氣體進(jìn)入Q中,最終達(dá)到平衡,則(    )

10-4-2

A.氣體體積膨脹,內(nèi)能增加

B.氣體分子勢能減少,內(nèi)能增加

C.氣體分子勢能增加,壓強(qiáng)可能不變

D.Q中氣體不可能自發(fā)地全部退回到P中

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