昨天向学生讲解了几道热力学第二定律的单选题^[1]，供参考.

[例1].理想气体在恒温条件下，经恒外压压缩至某一压力，此变化中体系的熵变ΔS体及环境的熵变ΔS环应为

（  B  ）

         (A) ΔS_Clo > 0, ΔS_Amb < 0                   (B) ΔS_Clo < 0, ΔS_Amb > 0

         (C) ΔS_Clo > 0, ΔS_Amb = 0                   (D) ΔS_Clo < 0, ΔS_Amb = 0

   解： 对于理想气体单纯pVT变化的恒温过程  dU=TdS-pdV=0

     上式积分可得： 

     依熵增原理可得：

             所以： ，答案选B.

          [例2].理想气体经过一个不可逆循环，则有（  B     ）

           (A) ΔS_Clo > 0         (B) ΔS_Amb > 0         (C) ΔS_Clo < 0         (D) ΔS_Amb < 0

   解：依熵增原理可得

     对于循环过程， 

 备注：循环过程, 系统的始末态重合.     

           所以：,答案选B.  

[例3]. 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

（  D    ）

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

        解：热力学过程示意参见如下图1所示.

                                                        图1. 373.2K、101.325kPa下，水蒸发示意图

        由于路径①及②的始、末态分别重合，它们所有的状态函数改变量均分别相同.

  对于373.2K(恒温)、101.325kPa(恒压)及非体积功为0条件下的可逆蒸发，ΔG=0.

       另：ΔG=ΔH-TΔS=0

       所以：ΔS=ΔH/T，答案选D.

参考文献

[1]武汉科技大学物理化学练习册. 2021,9