上午在线上回答了学生两道热力学趣味小题^[1]，整理如下:

       [例1.]  理想气体经过一个不可逆循环，则有（       ）

        (A) ΔS_体 > 0         (B) ΔS_环 > 0         (C) ΔS_体 < 0         (D) ΔS_环 < 0

        解：由熵增原理可得：ΔS_隔离=ΔS_体 +ΔS_环 ≥0            （1）

         依题封闭系统经历过程为不可逆循环. 

         则：ΔS_体 =S_终态-S_始态=0                                 （2）

                ΔS_隔离>0                                                      (3)

         式（3）结合式（1）及（2）可得：ΔS_隔离=ΔS_体 +ΔS_环 =ΔS_环 >0

       故答案：B

[例2.]  373.2K、101.325kPa的水与热源接触，向真空蒸发成为373.2K、101.325kPa的水蒸汽，这一过程的

熵变（ ）

         (A) ΔS =Q/T         (B) ΔS = 0           (C) ΔS =ΔU/T         (D) ΔS=ΔH/T

         析：本题对应热力学过程参见如下图1.

                                                               图1. 373.2K、101.325kPa条件下, H₂O(l)蒸发示意图

        解: 熵(S)为状态函数,   因此过程①与②两条途径的熵变(ΔS)相同.

         对于可逆过程②:   ΔS=Q_p/T                                   (4)

         恒温、恒压可逆条件下,   Q_p=ΔH                          (5)

        将式(5)代入式(4)可得:   ΔS=ΔH/T

         故答案: D

         由于题目中过程①及②的热量Q并不相等, 并且过程①不是可逆过程,  ΔS ≠Q₍₁₎/T ;  答案A中Q指代不清楚, 故不

正确.

         另需强调: 仅始、末态确定, 系统发生的热力学过程并不能确定.

参考文献

[1]武汉科技大学物理化学教研室编. 物理化学（一）习题册.