题目
(2.7热力学第二定律-熵)下列叙述中错误的是()。A. 熵是状态函数B. 熵增过程都是自发的C. 熵是用来衡量系统混乱程度的D. “既要马儿跑,又要马儿不吃草”是不可能的
(2.7热力学第二定律-熵)下列叙述中错误的是()。
A. 熵是状态函数
B. 熵增过程都是自发的
C. 熵是用来衡量系统混乱程度的
D. “既要马儿跑,又要马儿不吃草”是不可能的
题目解答
答案
B. 熵增过程都是自发的
解析
考查要点:本题主要考查对热力学第二定律中熵概念的理解,以及判断过程自发性的条件。
解题核心思路:
- 明确熵的性质:熵是状态函数,反映系统混乱度。
- 理解自发过程的判断依据:孤立系统中,自发过程总熵增加;但熵增并非自发的充分条件,需结合系统边界条件(如是否孤立、是否恒温等)。
- 辨析选项逻辑:选项B的表述忽略了系统边界对自发性的限制,因此错误。
破题关键点:
- 选项B的错误本质在于将“熵增”与“自发”直接等同,而未考虑系统类型(如是否孤立)。
选项分析
A. 熵是状态函数
正确。熵仅由系统的当前状态决定,与过程无关,属于状态函数(如温度、压强)。
B. 熵增过程都是自发的
错误。
- 孤立系统中,自发过程总熵增加;但非孤立系统(如恒温系统)中,自发性需结合其他因素(如吉布斯自由能)。
- 例如:在恒温恒压下,若过程熵增但吸热过多(ΔG > 0),则非自发。因此,熵增是必要条件而非充分条件。
C. 熵衡量系统混乱程度
正确。熵反映系统微观状态数,混乱度越高,熵越大。
D. “既要马儿跑,又要马儿不吃草”不可能
正确。根据热力学定律,能量转化需消耗能量,不吃草无法提供能量,违背能量守恒与熵增原理。