2019高中物理 第10章 第4节 热力学第二定律 第5节 热力学第二定律的微观解释课堂作业.doc
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1、1第十章第十章 第第 4 4 节节 热力学第二定律热力学第二定律 第第 5 5 节节 热力学第二定律的微观解热力学第二定律的微观解释释基础夯实 一、选择题(13 题为单选题,4、5 题为多选题)1第二类永动机不可能制成,是因为( D )A违背了能量的守恒定律B热量总是从高温物体传递到低温物体C机械能不能全部转化为内能D内能不能全部转化为机械能,同时不引起其他变化解析:第二类永动机的设想并不违背能量守恒定律,但却违背了涉及热量的能量转化过程是有方向性的规律。故选项 A 错;在引起其他变化的情况下,热量可由低温物体非自发地传递到高温物体。故 B 错。机械能可以全部转化为内能。2我们绝不会看到:一个
2、放在水平地面上的物体,靠降低温度,可以把内能自发地转化为动能,使这个物体运动起来。其原因是( C )A这违反了能量守恒定律B在任何条件下内能都不可能转化为机械能,只有机械能才会转化为内能C机械能和内能的转化过程具有方向性,内能转化成机械能是有条件的D以上说法均不正确解析:机械能和内能可以相互转化,但必须通过做功来实现。由热力学第二定律可知,内能不可能全部转化成机械能,同时不引起其他变化。3下列说法正确的是( C )A热力学第二定律否定了以特殊方式利用能量的可能性B电流流过导体转化为内能,反过来,可将内能收集起来,再转化成相同大小的电流C可以做成一种热机,由热源吸取一定的热量而对外做功D冰可以熔
3、化成水,水也可以结成冰,这个现象违背了热力学第二定律解析:热力学第二定律说明了一切与热现象有关的宏观过程都是有方向性的,但并没有否定以特殊方式利用能量的可能性,故 A 项错误;功和内能的转化具有方向性,其逆过程是不可能自发实现的,故 B 项错误;只要不要求吸收的热量全部用来做功而不产生其他影响,可以做成一种热机,由热源吸取一定热量而对外做功,故 C 项正确;冰熔化成水,水结成冰,伴随着能量的转移,不是自发进行的,没有违背热力学第二定律,故 D 项错误。4(济宁市 2016 年高二检测)下面关于熵的说法正确的是( AD )2A熵是物体内分子运动无序程度的量度B在孤立系统中,一个自发的过程熵总是向
4、减少的方向进行C热力学第二定律的微观实质是熵是增加的D熵值越大,代表系统分子运动越无序解析:熵是物体内分子运动无序程度的量度,熵越大则物体内分子运动无序程度越大,A 正确,在孤立系统中,一个自发的过程熵总是向增加的方向进行,B 错误;热力学第二定律的微观实质是熵是增加的,C 正确;熵值越大,代表系统分子运动越无序,D 正确。5倒一杯热水,然后加入适量的糖后,糖会全部溶于水中,但一段时间后又观察到杯底部有糖结晶,关于这个过程下列叙述正确的是( BD )A溶解过程是自发的,结晶过程也是自发的,因此热力学第二定律是错误的B溶解过程是有序向无序转变的过程C结晶过程是有序向无序转变的过程D结晶过程不是自
5、发的,因为有外界的影响解析:溶解过程是自发的,是由有序向无序转变的过程;结晶过程不是自发的,通常是由于水温降低或水的蒸发引起,是由无序向有序的转变过程,故选项 B、D 正确,选项A、C 错误。二、非选择题6热力学第二定律常见的表述有以下两种:第一种表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化;第二种表述;不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化。(a)是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图;外界对制冷机做功,使热量从低温物体传递到高温物体。请你根据第二种表述完成示意图(b)。根据你的理解,热力学第二定律的实质是一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性。_
6、。答案:如图所示,7一盆水在寒冷的天气中放在户外就要结冰,液态水的分子无序度比冰高。那么,结冰的过程违反熵增加原理吗?为什么?3答案:液体的水比冰的无序度大,但我们看孤立系统的熵,而不是看个别不孤立的物体。一盆水在寒冷的天气中并不是孤立系统,因为水与外界大气有能量交换。熵增加原理是指的孤立遵守能量守恒的系统。本说法中,水与大气为一个孤立系统,水结冰时放热,使周围大气、地面、分子内能增加,无序度增加,系统总熵值是增加的,并不违反该原理。8制冷机是一种利用工作物质,使热量从低温物体传到高温物体的装置,通过制冷机的工作可以使一定空间内的物体温度低于环境温度并维持低温状态。夏天,将房间一台正在工作的电
7、冰箱的门打开,试分析这是否可以降低室内的平均温度?为什么?答案:不会降低室内的平均温度。若将一台正在工作的电冰箱的门打开,尽管可以不断向室内释放冷气,但同时冰箱的箱体向室内散热,就整个房间来说,由于外界通过导线不断有能量输入,室内的温度会不断升高。能力提升 一、选择题(12 题为单选题,35 题为多选题)1(齐齐哈尔市实验中学 20172018 学年度高二上学期期末)以下说法中正确的是( D )A满足能量守恒定律的宏观过程都是可以自发进行的B某导热材料制成的容器处于温度恒定的环境中,容器内用活塞封闭着刚好饱和的一些水汽,当缓慢向下压活塞时,水汽的密度增加C单晶体有固定的熔点,多晶体和非晶体没有
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