设有以下一些过程： (1)两种不同气体在等温下互相混合； (2)理想气体在定体下降温； (3)液体在等温下汽化； (4) 理想气体在等温下压缩； (5) 理想气体绝热自由膨胀。 在这些过程中，使系统的熵增加的过程是( )。A. (1)、(2)、(3)B. (2)、(3)、(4)C. (3)、(4)、(5)D. (1)、(3)、(5)

考查要点：本题主要考查热力学第二定律中熵变的判断，需结合不同过程的特性分析系统混乱度的变化。

解题核心思路：

1. 明确熵变与混乱度的关系：熵是系统混乱度的量度，混乱度越大，熵越大。
2. 分类讨论各过程：
   • 混合过程：分子分布范围扩大，熵增加。
   • 相变过程：气体分子运动更剧烈，熵增加。
   • 等温压缩/膨胀：体积变化直接影响微观状态数。
   • 绝热自由膨胀：体积增大导致微观状态数增加，熵增加。

破题关键点：

• 等温混合（过程1）：两种气体混合后分子分布更广，熵增。
• 等温汽化（过程3）：液态变气态，混乱度显著增加。
• 绝热自由膨胀（过程5）：体积增大，分子活动空间扩大，熵增。

过程（1）：两种不同气体在等温下混合

• 等温条件：温度不变，内能变化仅由分子间相互作用决定。
• 混合效应：两种气体分子扩散混合，分子分布范围扩大，微观状态数增加，熵增加。

过程（2）：理想气体在定体下降温

• 定容条件：体积不变，温度降低。
• 熵变公式：$\Delta S = nC_v \ln(T_2/T_1)$，因$T_2 < T_1$，$\Delta S < 0$，熵减少。

过程（3）：液体在等温下汽化

• 相变特性：液体变气体，分子热运动加剧，混乱度显著增加。
• 熵变：$\Delta S > 0$，熵增加。

过程（4）：理想气体在等温下压缩

• 等温压缩：体积减小，分子活动空间受限，微观状态数减少。
• 熵变：$\Delta S < 0$，熵减少。

过程（5）：理想气体绝热自由膨胀

• 绝热条件：无热交换（$Q=0$），但体积增大。
• 自由膨胀：分子扩散到更大空间，微观状态数增加，熵增加。