人教版3-3 第10章 4 热力学第二定律 作业

4 热力学第二定律记一记热力学第二定律知识体系两种表述——热力学第二定律的两种表述 两个比较——⎩⎪⎨⎪⎧热力学第一定律和热力学第二定律的比较两类永动机的比较辨一辨1.热量能自发地从高温物体传给低温物体．(√)2．热量不能从低温物体传到高温物体．(×)3．热传递是有方向性的．(√)4．气体向真空中膨胀的过程是有方向性的．(√)5．能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功而不引起其它变化．(×)想一想1.在自然过程中热量是如何传递的？空调和冰箱是如何传递热量的？提示：热量由温度高的物体传递给温度低的物体，或由温度高的地方传递到温度低的地方；空调和冰箱可以通过电机做功，把热量从温度比较低的房间内或冰箱内传递到房间外或冰箱外．2．制冷机工作时热量是自发地从低温热库传到高温热库吗？热机工作时是否将从高温热库吸收的热量全部用来做功？提示：不是．热量从低温热库传到高温热库时需要有外界做功；否．热机工作时只将从高温热库吸收热量的一部分用来做功，剩余的释放到低温热库．思考感悟：练一练1.(多选)下列说法中正确的是()A．第一类永动机不可能制成，因为它违背了能量守恒定律B．第二类永动机不可能制成，因为它违背了能量守恒定律C．热力学第一定律和热力学第二定律是相互独立的D．热力学第二定律的两种表述是等效的解析：第一类永动机违背了能量守恒定律，第二类永动机违背了热力学第二定律，故A项正确，B项错误；热力学第一定律与热力学第二定律相辅相成，互相独立，C项正确；热力学第二定律的两种表述是等效的，D项正确．答案：ACD2．(多选)根据热力学第二定律，下列判断正确的是()A．电流的能不可能全部变为内能B．在火力发电机中，燃气的内能不可能全部变为电能C．热机中，燃气内能不可能全部变为机械能D．在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体解析：根据热力学第二定律可知，凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，电流的能可全部变为内能(由焦耳定律可知)，但内能不可能全部变成电流的能，而不产生其他影响．机械能可全部转变为内能，而内能不可能全部转变成机械能．在热传导中，热量只能自发地从高温物体传递给低温物体，而不能自发地从低温物体传递给高温物体．答案：BCD3．下列说法正确的是()A．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体B．功、热、内能是一样的C．不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响D．凡是不违反能量守恒定律的过程一定能实现解析：热量能够自发地从高温物体传到低温物体，也能在一定的条件下从低温物体传到高温物体，故A错误；功、热、内能的本质是不同的，故B错误；不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功而不产生其他影响，这是热力学第二定律的内容，故C正确；不违背能量守恒定律的过程不一定能实现，如第二类永动机，故D错误．答案：C4．关于热力学第二定律，下列说法正确的是()A．热力学第二定律是通过实验总结出来的实验定律B．热力学第二定律是通过大量自然现象的不可逆性总结出来的经验定律C．热力学第二定律是物理学家从理论推导得出来的结果D．由于热力学第二定律没有理论和实验的依据，因此没有实际意义解析：热力学第二定律是一个经验定律，它并不能通过理论和实验来证明，但它符合客观事实，因此是正确的，它揭示了宏观过程的方向性，对我们认识自然和利用自然有着重要的指导意义．答案：B要点一热力学第二定律的理解1.(多选)下列关于能量转化的说法中，正确的是()A．机械能可以转化为内能，但内能不能转化为机械能B．机械能可以转化为内能，内能也能转化为机械能C．机械能不能转化为内能，但内能可以转化为机械能D．机械能可以转化为内能，但内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化解析：由能量守恒定律知，各种形式的能量之间可以相互转化，但是内能在转化为机械能的过程中，由于内能的各种耗散，内能不会完全转化为机械能而不引起其他变化．故选项B、D两项正确．答案：BD2．(多选)下列说法中正确的是()A．一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性B．一切不违反能量守恒定律的物理过程都是能够实现的C．由热力学第二定律可以判断物理过程能否自发进行D．一切物理过程都不可能自发地进行解析：能量转移和转化的过程都是具有方向性的，A项对；第二类永动机不违背能量守恒定律，但是不能实现，B项错；在热传递的过程中，能量可以自发地从高温物体传到低温物体，但其逆过程不可能自发地进行，C项对，D项错．答案：AC3．(多选)关于热力学定律，下列说法正确的是()A．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加C．可以从单一热源吸收热量使之完全变为功D．不可能使热量从低温物体传向高温物体E．功转变为热的实际宏观自然过程是不可逆过程解析：内能的改变可以通过做功或热传递进行，故A项正确；对某物体做功，若物体向外放热，则物体的内能不一定增加，B 项错误；在引起其他变化的情况下，从单一热源吸收热量可以将其全部转变为功，C项正确；在引起其他变化的情况下，可以将热量从低温物体传向高温物体，D项错误；涉及热现象的宏观自然过程都具有方向性，故E项正确．答案：ACE4．下列说法中正确的是()A．功可以完全转化为热量，而热量不能完全转化为功B．热机必须具有两个热库，才能实现热功转化C．热机的效率不可能大于1，但可能等于1D．热机的效率必定小于1解析：开尔文表述没有排除热量可以完全转化为功，但必然要产生其他变化，比如气体等温膨胀，气体内能完全转化为功，但气体体积增大了，A项错误；开尔文表述指出，热机不可能只有单一热库，但未必就是两个热库，可以具有两个以上热库，B项错误；由η＝Q1－Q2Q1可知，只要Q2≠0，η≠1，如果Q2＝0，则低温热库不存在，违背了开尔文表述，故C项错误，D项正确．答案：D要点二热力学第二定律的应用5.(多选)如图所示为电冰箱的工作原理示意图，压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外，下列说法正确的是()A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能C．电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律D．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律解析：热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律，是能的转化和守恒的具体表现，适用于所有的热学过程，故C项正确，D项错误；根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，必须借助于外界做功，A项错误，B 项正确，故选B、C两项．答案：BC6．第二类永动机不可能制成的原因是()A．违背了能量守恒定律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而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，但是违背了热力学第二定律，所以不可能制成．答案：D7．下列说法正确的是()A．对物体做功不可能使物体的温度升高B．电冰箱的工作原理不违背热力学第二定律C．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作是不遵守热力学第二定律的D．从单一热源吸收热量使之全部变成有用的机械能是不可能的解析：对物体做功可以使物体的内能增加，温度升高，如用打气筒打气时筒壁变热，A项错误；电冰箱工作时有外界做功，不违背热力学第二定律，B项正确；在一定条件下，热量可以由低温物体传到高温物体，但引起了外界变化，C项错误；从单一热源吸热，并使之全部变成有用功也是可能的，只是会引起其他变化，D项错误．答案：B8．一种冷暖两用型空调，铭牌标注：输入功率1 kW，制冷能力1.2×104kJ/h，制热能力1.3×104kJ/h.这样，该空调在制热时，每消耗1 J电能，将放出3 J多热量，是标注错误还是能量不守恒？解析：都不是．空调制冷(制热)靠压缩机做功，从室内(室外)吸收热量放到室外(室内)．在制热时，放出的热量等于消耗的电能与从室外吸收的热量之和，肯定大于电能消耗，题中情况既不是标注错误，也不是能量不守恒．答案：见解析基础达标1.下列说法正确的是()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，但并没有否认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；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．答案：C2．关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是()A．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并达到绝对零度，最终实现热机效率100%B．热量是不可能从低温物体传递给高温物体的C．第二类永动机遵从能量守恒故能做成D．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功2.0×105J，同时空气向外界放出热量1.5×105J，则空气的内能增加了0.5×105 J解析：由热力学第二定律知，B、C两项错；绝对零度不可能达到，A项错；由热力学第一定律知D项正确．答案：D3．关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论述正确的是()A．热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化，而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式的能，故这两条定律是相互矛盾的B．内能可以全部转化为其他形式的能，只是会产生其他影响，故两条定律并不矛盾C．两条定律都是有关能量的转化规律，它们不但不矛盾，而且没有本质区别D．其实，能量守恒定律已经包含了热力学第一定律和热力学第二定律解析：热力学第一定律和第二定律并不矛盾，热力学第一定律反映了能量转化和守恒定律；热力学第二定律反映了与热现象有关的过程具有方向性．答案：B4．关于热力学定律和分子动理论，下列说法中正确的是()A．我们可以利用高科技手段，将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化B．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，这在原理上是可行的C．在分子力作用范围内，分子力总是随分子间距离的增大而减小D．温度升高时，物体中每个分子的运动速率都将增大解析：由热力学第二定律可知，A项错误、B项正确；由分子间作用力与分子间距的关系可知，C项错误；温度升高时，物体中分子平均动能增大，但并不是每个分子的动能都增大，即并不是每个分子的运动速率都增大，故D项错误．答案：B5．(多选)下列说法正确的是()A．热量不能从低温物体传给高温物体B．热量不能自发地从低温物体传给高温物体C．热量不能在没有第三者介入的情况下从低温物体传给高温物体D．热量不能从低温物体传给高温物体而不引起其他变化解析：热量能从低温物体传给高温物体，但不能自发地从低温物体传给高温物体，热量从低温物体传给高温物体要有第三者介入，会引起其他变化．故A错误，B、C、D正确．答案：BCD6．我们绝不会看到：一个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()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．答案：C7．(多选)下列哪些过程具有方向性()A．热传导过程B．机械能向内能的转化过程C．气体的扩散过程D．气体向真空中的膨胀解析：这四个过程都是与热现象有关的宏观过程，根据热力学第二定律的基本内涵，它们都是不可逆的，具有方向性．答案：ABCD8．(多选)随着世界经济的快速发展，能源短缺问题日显突出，近期油价不断攀升，已对各国人民的日常生活造成了各种影响，如排长队等待加油的情景已经多次在世界各地发生，能源成为困扰世界经济发展的重大难题之一，下列有关能量转化的说法中错误的是()A．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他的变化B．只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能C．满足能量守恒定律的物理过程都能自发的进行D．外界对物体做功，物体的内能必然增加解析：由热力学第二定律的开尔文表述可知A项对．热机效率总低于100%，B项错．满足能量守恒的过程未必能自发进行，任何过程一定满足热力学第二定律，C项错．由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，W>0，ΔU不一定大于0，即内能不一定增加，D项错．答案：BCD9．(多选)关于热力学定律，下列说法正确的是()A．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加C．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程解析：考查热力学定律的理解，解题的关键是明确热力学两个定律的意义．由ΔU＝W＋Q知，增加物体的内能，可以对物体做功或向它传递热量，选项A正确，B项错误．C、D两项符合热力学第二定律的描述．答案：ACD10．下列宏观过程不能用热力学第二定律解释的是()A．大米和小米混合后小米能自发地填充到大米空隙中而经过一段时间大米、小米不会自动分开B．将一滴红墨水滴入一杯清水中，会均匀扩散到整杯水中，经过一段时间，墨水和清水不会自动分开C．冬季的夜晚，放在室外的物体随气温的降低，不会由内能自发地转化为机械能而动起来D．随着节能减排措施的不断完善，最终也不会使汽车热机的效率达到100%解析：热力学第二定律反映的是与热现象有关的宏观过程的方向性的规律，A项不属于热现象．答案：A11.如图中汽缸内盛有定量的理想气体，汽缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与汽缸壁的接触是光滑的，但不漏气．现将活塞杆与外界连接，使其缓慢地向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功．若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是()A．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律B．气体是从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律C．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律D．ABC三种说法都不对解析：热力学第二定律从机械能与内能转化过程的方向性来描述是：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．本题中如果没有外界的帮助，比如外力拉动活塞杆使活塞向右移动，使气体膨胀对外做功，导致气体温度略微降低，是不可能从外界吸收热量的，即这一过程虽然是气体从单一热源吸热，全用来对外做功，但引起了其他变化，所以此过程不违反热力学第二定律．答案：C能力达标12.[2019·邯郸一中调研](多选)下列说法正确的是()A．一定质量的理想气体放出热量，则分子平均动能一定减少B．热力学第二定律是反映宏观自然过程的方向性的定律C．根据热力学第二定律可知，热机的效率不可能达到100% D．一定质量的理想气体膨胀时对外界做了功，它的内能可能减少E．熵是系统内分子运动无序性的量度，在任何自然过程中，一个孤立的系统总是从熵大的状态向熵小的状态发展解析：由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，一定质量的理想气体放出热量，其内能不一定减少，则分子平均动能不一定减少，A项错误；热力学第二定律就是反映宏观自然过程的方向性的定律，B项正确；不可能从单一热库吸收热量，使之全部变为功，而不产生其他影响，所以热机的效率不可能达到100%，C 项正确；一定质量的理想气体膨胀时对外界做了功，它的内能可能减少，D项正确；在任何自然过程中，一个孤立的系统的熵不会减小，E项错误．答案：BCD13．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：不可能从单一热库吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．图(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_______________________________________________________ _________________．解析：一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性．答案：示意图(b)如图所示一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性14．一辆汽车的发动机输出功率为66.15 kW，每小时消耗柴油14 kg，请计算发动机的效率．(柴油的热值为4.3×107J/kg) 解析：发动机每小时做的功W＝Pt＝66 150×3 600 J≈2.38×108J完全燃烧14 kg柴油放出的热量Q总＝mq＝14×4.3×107J ＝6.02×108J所以η＝WQ总＝2.38×1086.02×108×100%≈39.5%.答案：39.5%。

1．下列说法正确的是A．一定质量的物质，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量一定相等B．第二类永动机与第一类永动机一样违背了能量守恒定律C．熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行D．浸润与不浸润是分子力作用的表现2．热力定律表明自然界中进行的热现象的宏观过程A．有的只遵守热力第一定律B．有的只遵守热力第二定律C．有的既不遵守热力第一定律，也不遵守热力第二定律D．所有的都遵守热力第一、第二定律3．下列说法正确的是A．一定质量的物质，汽化时吸收的热量与液化时放出的热量一定相等B．第二类永动机与第一类永动机一样违背了能量守恒定律C．熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行D．浸润与不浸润是分子力作用的表现4．下列关于热机的说法中，正确的是A．热机是把内能转化成机械能的装置B．热机是把机械能转化为内能的装置C．只要对内燃机不断进行革新，它可以把燃料燃烧释放的内能全部转化为机械能D．即使没有漏气，也没有摩擦等能量损失，内燃机也不可能把内能全部转化为机械能5．关于热力第二定律，下列说法正确的是A．热力第二定律是通过实验总结出来的实验定律B．热力第二定律是通过大量自然现象的不可逆性总结出来的经验定律C．热力第二定律是物理家从理论推导得出来的结果D．由于热力第二定律没有理论和实验的依据，因此没有实际意义6．下列说法正确的是A．热力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．冰可以熔化成水，水也可以结成冰，这个现象违背了热力第二定律7．下列过程中，可能发生的是A．某工作物质从高温热源吸收20 J的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响B．打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发跑进去，恢复原状C．利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高D．将两瓶不同液体自发混合，然后又自发地各自分开8．如图中气缸内盛有定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气。

二、多项选择题
6．下列说法中正确的是( AC )
A．一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性 B．一切不违反能量守可以判断物理过程能否自发进行 D．一切物理过程都不可能自发地进行
解析：能量转移和转化的过程都是具有方向性的，A 对．第 二类永动机不违背能量守恒定律，但是不能实现，B 错．在热传 递的过程中，能量可以自发地从高温物体传到低温物体，但其逆 过程不可能自发地进行，C 对、D 错．
4．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，但并没有否认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；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．
解析：空调机工作时，热量可以从低温物体传到高温物体， 因为这里有外界做功．
三、非选择题
9．如图所示是制冷机的工作原理图，试分析每个过程中工作 物质的内能改变情况和引起改变的物理过程：
电动机推动活 气态工作物质 气态工作物质 塞压缩气体工 ⇨ 在冷凝管中变⇨ 在蒸发管中变 作物质的过程 为液态的过程 为气态的过程
2．卡诺循环是由法国工程师卡诺于 1824 年提出的，它可用 以分析热机的工作过程，卡诺循环包括四个步骤：等温膨胀、绝 热膨胀、等温压缩、绝热压缩，汽缸内气体可认为是理想气体，
下列相关说法中正确的是( D )

限时：45分钟总分：100分一、单项选择题(每小题7分，共49分)1．下列说法正确的是(D)A．热量不能由低温物体传递到高温物体B．外界对物体做功，物体的内能必定增加C．第二类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律D．电冰箱虽然可以从低温物体吸收热量，但不违反热力学第二定律解析：根据热力学第二定律，热量不能自发地由低温物体传递到高温物体，在发生其他变化的前提下，热量可以由低温物体传递到高温物体，例如电冰箱制冷时，压缩机工作，消耗了电能，同时热量由冰箱内的低温物体传递到冰箱外的高温物体，所以选项A错误；外界对物体做功的同时，物体可能散热，物体的内能不一定增加，所以选项B错误；第二类永动机不可能制成，并不违背能量守恒定律，但它违背了热力学第二定律中热机效率必小于1的表述，因此它不可能制成，所以选项C错误；电冰箱虽然从低温物体吸收了热量，但产生了其它影响，消耗了电能，选项D正确．2．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．3．卡诺循环是由法国工程师卡诺于1824年提出的，它可用以分析热机的工作过程，卡诺循环包括四个步骤：等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩、绝热压缩，汽缸内气体可认为是理想气体，下列相关说法中正确的是(D)A．随着设备的改进和技术的提高，热机效率可能达到100%B．绝热膨胀和绝热压缩过程中，汽缸内气体的内能保持不变C．等温压缩过程中，因外界对气体做功，故汽缸内气体内能增大D．等温膨胀过程中，单位时间内在单位面积上碰撞汽缸壁的分子数减少4．关于两类永动机和热力学的两个定律，下列说法正确的是(D)A．第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律B．第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律C．由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，传热也不一定改变内能，但同时做功和传热一定会改变内能D．由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热库吸收热量，完全变成功也是可能的解析：第一类永动机违反能量守恒定律，选项A错误；第二类永动机违反热力学第二定律，选项B错误；由热力学第一定律可知当W≠0，Q≠0时，ΔU＝W＋Q可以等于0，选项C错误；由热力学第二定律可知选项D中现象是可能的，但一定会产生其他影响，选项D正确．5．关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论述正确的是(B)A．热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化，而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式的能，故这两条定律是相互矛盾的B．内能可以全部转化为其他形式的能，只是会产生其他影响，故两条定律并不矛盾C．两条定律都是有关能量的转化规律，它们不但不矛盾，而且没有本质区别D．其实，能量守恒定律已经包含了热力学第一定律和热力学第二定律解析：热力学第一定律和第二定律并不矛盾，热力学第一定律反映了能量转化和守恒定律；热力学第二定律反映了与热现象有关的过程具有方向性．6．关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是(D)A．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并达到绝对零度，最终实现热机效率100%B．热量是不可能从低温物体传递给高温物体的C．第二类永动机遵从能量守恒故能做成D．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功2.0×105J，同时空气向外界放出热量1.5×105J，则空气的内能增加了0.5×105J 解析：由热力学第二定律知，B、C错；绝对零度不可能达到，A错；由热力学第一定律知D正确．7．根据热力学定律判断下列说法中正确的是(D)A．第一类永动机不违反能量守恒定律B．当人类的科学技术发展到一定程度时永动机是可以制造出来的C．冰箱可以自发地使热量由温度较低的冰箱内向温度较高的冰箱外转移D．熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增加的方向进行解析：第一类永动机制不成，是因为它违反能量守恒定律，A错误；第一类永动机违反能量守恒定律，第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，所以永动机是永远不能制造出来的，B错误；冰箱通过电流做功使热量由温度较低的冰箱内向温度较高的冰箱外转移，不能自发的进行，C错误；熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增加的方向进行，D正确．二、多项选择题(每小题9分，共27分)8．下列说法正确的是(AC)A．1kg的0℃的冰比1kg的0℃的水的内能小些B．第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化为机械能C．热力学第一定律也可表述为“第一类永动机不可能制成”D．热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”解析：1kg的0℃的冰熔化成0℃的水要吸收热量，则1kg的0℃的冰比1kg的0℃的水的内能小些，选项A正确；第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化，故B错误；热力学第一定律也可表述为“第一类永动机不可能制成”，选项C正确；热力学第二定律可描述为“不可能使热量自发地由低温物体传递到高温物体”，故D错误．9．图为电冰箱的工作原理示意图．压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环．在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外．下列说法正确的是(BC)A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能C．电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律D．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律解析：热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律，是能量守恒定律的具体表现，适用于所有的热现象，故C正确、D错误；根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，必须借助于其他系统做功，A错误、B正确，故选B、C.10．关于空调机，下列说法正确的是(ABC)A．制冷空调机工作时，热量从低温物体传到高温物体B．制暖空调机工作时，热量从高温物体传到低温物体C．冷暖空调机工作时，热量既可以从低温物体传到高温物体，也可以从高温物体传到低温物体D．冷暖空调机工作时，热量只能从低温物体传到高温物体解析：空调机工作时，热量可以从低温物体传到高温物体，因为这里有外界做功．三、非选择题(共24分)11．(12分)如图所示是制冷机的工作原理图，试分析每个过程中工作物质的内能改变情况和引起改变的物理过程：电动机推动活塞压缩气体工作物质的过程气态工作物质在冷凝管中变为液态的过程气态工作物质在蒸发管中变为气态的过程(1)(2)(3)(1)工作物质的内能增加，是做功的过程；(2)工作物质的内能减小，是放热的过程；(3)工作物质的内能增加，是吸热的过程．解析：(1)活塞压缩气体做功，内能增加．(2)气体液化要放热，内能减小．(3)工作物质汽化，要吸收热量，内能增加．12．(12分)用两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1插在热水中，接触点2插在冷水中，如图所示，电流计指针会发生偏转，这就是温差发电现象，这一实验是否违反热力学第二定律？热水和冷水的温度是否会发生变化？简述这一过程中能的转化情况．答案：不违反热水温度降低，冷水温度升高这一过程一部分内能转化为电能．解析：温差发电现象中产生了电能是因为热水中的内能减少，一部分转化为电能，一部分传递给冷水，不违反热力学第二定律.。

第十章第4节热力学第二定律练能力、课后提升一、选择题1．关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是( )A．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并达到绝对零度，最终实现热机效率100%B．热量是不可能从低温物体传递给高温物体的C．第二类永动机遵从能量守恒定律，故能制成D．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功2.0×105 J，同时空气向外界放出热量1.5×105 J，则空气的内能增加了0.5×105 J解析：选D 绝对零度不可能达到，A错误；由热力学第二定律知，B、C错误；由热力学第一定律知，D正确．2．下列有关热力学第二定律的说法正确的是( )A．气体自发地扩散运动总是向着更为无序的方向进行，是可逆过程B．第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的C．空调既能制冷又能制热，说明热传递不具有方向性D．一定质量的理想气体向真空自由膨胀时，体积增大，熵减小解析：选B 热力学第二定律的第一种表述为不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响．另一种表述是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，热力学第二定律说明热的传导具有方向性，气体向真空的自由膨胀是不可逆的，A选项错误；第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它违反了热力学第二定律，是制造不出来的，B选项正确；空调既能制冷又能制热，但是需要引起其他变化，这和热力学第二定律并不矛盾，C选项错误；一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，D选项错误．3．下列过程中，可能发生的是( )A．某工作物质从高温热源吸收20 kJ的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响B．打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发跑进去，恢复原状C．利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高D．将两瓶不同液体自发混合，然后又自发地各自分开解析：选C 根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体自发地传给高温物体，而不引起其他的变化，但通过一些物理过程是可以实现的，故C项正确；不可能从单一热源吸热全部转化为机械能，而没有其他影响，故A项错误；气体膨胀具有方向性，故B项错误；扩散现象也有方向性，故D项错误．4．(多选)(2019·福建师大附中考试)下列说法正确的是( )A．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传递到高温物体B．能量耗散说明能量在转化过程中具有方向性C．当分子间的距离增大时，分子间的引力增大、斥力减小D．温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时，两系统温度相同解析：选BD 热量不能自发地从低温物体传到高温物体，选项A错误；耗散掉的能量不能再重新收集起来加以利用，说明能量的转化具有方向性，选项B 正确；当分子间的距离增大时，分子间的引力和斥力均减小，选项C错误；温度是描述热运动的物理量，是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物理量，所以当一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同，选项D正确．5．(多选)(2019·洛阳高一考试)下列宏观过程能用热力学第二定律解释的是( )A．大米和小米混合后小米能填充到大米空隙中，而经过一段时间大米、小米不会自动分开B．将一滴红墨水滴入一杯清水中，会均匀扩散到整杯水中，经过一段时间，墨水和清水不会自动分开C．冬季的夜晚，放在室外的物体随气温的降低，不会因为内能自发地转化为机械能而动起来D．随着节能减排措施的不断完善，最终也不会使汽车热机的效率达到100% 解析：选BCD 热力学第二定律反映的是与热现象有关的宏观过程的方向性的定律，A不属于热现象，故选项A错误；由热力学第二定律可知选项B、C、D 正确．6．(多选)关于两类永动机和热力学两大定律，下列说法正确的是( )A．热力学第一定律和热力学第二定律是相互独立的B．热力学第二定律的两种表述是等效的C．由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能D．由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热库吸收热量，完全变成功也是可能的解析：选ABD 热力学第二定律有几种不同的表述形式，但它们是等效的，它与热力学第一定律是各自独立的，A、B正确；由热力学第一定律可知W≠0，Q ≠0，但ΔU＝W＋Q可以等于0，C错误；由热力学第二定律可知D中现象是可能的，但不引起其他变化是不可能的，D正确．7．(多选)关于热力学定律，下列说法正确的是( )A．气体吸热后温度一定升高B．对气体做功可以改变其内能C．理想气体等压膨胀过程一定放热D．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体解析：选BD 气体吸热后，若再对外做功，温度可能降低，故A错误；改变气体内能的方式有两种：做功和热传导，故B正确；理想气体等压膨胀过程是吸热过程，故C错误；根据热力学第二定律，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，故D正确．8.如图中汽缸内盛有定量的理想气体，汽缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与汽缸壁的接触是光滑的，但不漏气．现将活塞杆与外界连接，使其缓慢地向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功．若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是( )A．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律B．气体从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律C．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律D．ABC三种说法都不对解析：选C 热力学第二定律从机械能与内能转化过程的方向性来描述是：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．本题中如果没有外界的帮助，比如外力拉动活塞杆使活塞向右移动，使气体膨胀对外做功，导致气体温度略微降低，是不可能从外界吸收热量的，即这一过程虽然是气体从单一热源吸热，全用来对外做功，但引起了其他变化，所以此过程不违反热力学第二定律，故C选项正确．9．(多选)关于空调机，下列说法正确的是( )A．制冷空调机工作时，热量从低温物体传到高温物体B．制暖空调机工作时，热量从高温物体传到低温物体C．冷暖空调机工作时，热量既可以从低温物体传到高温物体，也可以从高温物体传到低温物体D．冷暖空调机工作时，热量只能从低温物体传到高温物体解析：选AC 制暖空调机工作时热量既可以从高温物体传到低温物体，也可以从低温物体传到高温物体，而制冷空调机只可以把热量从低温物体传到高温物体；冷暖空调机工作时，热量既可以从高温物体传到低温物体，也可以从低温物体传到高温物体，故选项A、C正确，选项B、D错误．10．(多选)(2019·北京十一学校考试)如图是空气能热水器的工作原理示意图，它主要由储水箱、毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器等部件组成．制冷剂在毛细管、蒸发器、压缩机、冷凝器之间的循环过程与我们所熟悉的电冰箱的制冷循环过程相同，其工作过程如下：①液态制冷剂经过一段很细的毛细管缓慢地进入蒸发器，在蒸发器中迅速汽化，并从低温的空气中吸收热能．②制冷剂汽化生成的蒸汽被压缩机压缩后变成高温高压的蒸汽进入冷凝器．③在冷凝器中，高温高压的蒸汽将热能传递给水并发生液化．制冷剂以此不断循环流动，使水的温度不断上升．下列说法正确的是( )A．空气能热水器实现了“热量由低温物体(空气)传向高温物体(水)”B．空气能热水器中的水被加热是由电直接加热的C．空气能热水器的工作原理不违反热力学第一定律D．空气能热水器的制冷系统能够不断地把空气内的热量传给水，是因为其消耗了电能解析：选ACD 空气能热水器与空调的工作原理类似，它们在工作时都遵守热力学第一定律，故选项C正确；空气能热水器工作时将外界低温空气中的热收集起来然后通过压缩机再传给里面温度较高的水，使水的温度升高，可知选项A、D正确，B错误．二、非选择题11．用两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1插在热水中，接触点2插在冷水中，如图所示，电流计指针会发生偏转，这就是温差发电现象．这一实验是否违反热力学第二定律？热水和冷水的温度是否会发生变化？简述这一过程中能的转化情况．解析：温差发电现象中产生了电能是因为热水中的内能减少，一部分转化为电能，一部分传递给冷水，不违反热力学第二定律．答案：不违反热水温度降低，冷水温度升高一部分内能转化为电能12．汽油机等内燃机中，燃料燃烧释放的能量并不会全部用来做有用功，试在图中的括号①②内填出能量流失的形式．①，②已知某台汽油机的效率是20%，如果这台汽油机用来做有用功的能量是9×104 J，则这段时间里汽油机消耗了 g的汽油(假设汽油的热值为4.5×107 J·kg－1)．解析：根据内燃机燃料燃烧能量走向示意图分析可知，能量流失的形式：①克服机械间的摩擦损失了一部分能量；②排放的废气带走大部分能量；机械效率等于有用功与总功的比值，总功W总＝W有用η＝9×104 J20%＝4.5×105J；根据能量守恒定律可知，W总＝Q放＝qm，消耗的汽油m＝Q放q＝4.5×105 J4.5×107 J·kg－1＝0.01 kg＝10 g.答案：①克服机械间的摩擦损失了一部分能量②排放的废气带走大部分能量10。

课后训练1．热力学定律表明自然界中与热现象有关的宏观过程（）。

A．有的只遵守热力学第一定律B．有的只遵守热力学第二定律C．有的既不遵守热力学第一定律，也不遵守热力学第二定律D．所有的都遵守热力学第一、第二定律2．关于空调机，下列说法中正确的是（）。

A．制冷空调机工作时，热量从低温物体传到高温物体B．制暖空调机工作时，热量从高温物体传到低温物体C．冷暖空调机不论是制冷还是制暖时，热量总是从低温物体传到高温物体D．以上说法都不对3．下列说法中正确的是（）。

A．物体的内能就是组成该物体的所有分子热运动动能的总和B．随着高科技的发展，绝对零度是可以达到的C．做功和热传递在改变内能的方式上是不同的D．气体向真空的自由膨胀是可逆的4．下列说法中正确的是（)。

A．热传导的过程是有方向性的B．第二类永动机不可能制成，因为它违反了能量守恒定律C．第二类永动机不可能制成，因为机械能和内能的转化过程具有方向性D．热力学第二定律表明，所有的物理过程都具有方向性5．根据热力学第二定律可知，下列说法中正确的是（）。

A．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体B．热量能够从高温物体传到低温物体，也可以从低温物体传到高温物体C．没有外界的帮助,机械能可以全部转化为内能，但内能不可以全部转化为机械能D．没有外界的帮助,机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部转化为机械能6．下列说法中正确的是().A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的分子无规则运动的反映B．没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能C．知道某物质的摩尔质量和密度可求出阿伏加德罗常数D．内能不同的物体，它们分子热运动的平均动能可能相同7．下列关于热机的说法中，正确的是（)。

A．热机是把内能转化成机械能的装置B．热机是把机械能转化为内能的装置C．只要对内燃机不断进行革新,它可以把气体的内能全部转化为机械能D．即使没有漏气,也没有摩擦等能量损失,内燃机也不能把内能全部转化为机械能8。

热力学第二定律的微观解释1.(多选)关于热力学第二定律的微观意义,下列说法正确的是( )A.大量分子无规则的热运动能够自动转变为有序运动B.热传递的自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转化的过程C.热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程D.一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行2.下列关于热力学第二定律微观意义的说法正确的是( )A.从微观的角度看,热力学第二定律是一个统计规律B.一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行C.有的自然过程沿着分子热运动无序性增大的方向进行,有的自然过程沿着分子热运动无序性减小的方向进行D.在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵会减小3.(多选)下列关于气体向真空中扩散的规律的叙述中正确的是( )A.气体分子数越少,扩散到真空中的分子全部回到原状态的可能性越大B.气体分子数越多,扩散到真空中的分子全部回到原状态的可能性越大C.扩散到真空中的分子在整个容器中分布越均匀,其宏观态对应的微观态数目越大D.气体向真空中扩散时,总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行4.已知一个系统的两个宏观态甲、乙,对应微观态的个数分别为较少、较多,则下列关于对两个宏观态的描述及自发过程的可能方向的说法中正确的是( )A.甲比较有序,乙比较无序,甲→乙B.甲比较无序,乙比较有序,甲→乙C.甲比较有序,乙比较无序,乙→甲D.甲比较无序,乙比较有序,乙→甲5.(多选)下列说法正确的是( )A.如果大量分子的集合从A分布进入B分布的概率大于从B分布进入A分布的概率,则B分布更无序B.如果大量分子的集合从A分布进入B分布的概率大于从B分布进入A分布的概率,则A分布更无序C.大量分子的集合能自发地从A分布进入B分布,则该过程是可逆的D.大量分子的集合能自发地从A分布进入B分布,则该过程是不可逆的6.(多选)以一副扑克牌为例,下列关于有序和无序、宏观态和微观态的认识中不正确的是( )A.按黑桃、红桃、草花、方块的顺序,而且从大到小将扑克牌排列起来,扑克牌这时是有序的B.将扑克牌按偶数和奇数分成两部分,扑克牌是无序的,每部分内部是有序的C.一副扑克牌是一个宏观态,将牌洗动一次就是一个微观态D.一副扑克牌按偶数和奇数分成两部分,这是一个宏观态,从偶数部分抽出一张插入到奇数部分,它是该宏观态对应的一个微观态7.(多选)从微观角度看,下列说法正确的是( )A.一个非孤立系统可能从熵大的状态向熵小的状态发展B.一个非孤立的系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展C.一个宏观态所对应的微观态越多,越是无序,熵值越大D.出现概率越小的宏观状态,熵值越大E.出现概率越大的宏观状态,熵值越大8.(多选)下列关于熵的观点中,正确的是( )A.熵越大,代表系统分子运动越无序B.熵较大的宏观状态就是无序程度很小的宏观状态,也就是出现概率较小的宏观状态C.在孤立系统中,一个自发的过程总是向熵减小的方向进行D.热力学第二定律的微观实质是熵是增加的,因此热力学第二定律又叫熵增加原理9.(多选)下列关于熵的观点中正确的是( )A.熵越大,系统的无序程度越大B.对于一个不可逆绝热过程,其熵总不会减小C.气体向真空扩散时,熵值减小D.自然过程中熵总是增加的,是因为通向无序的渠道要比通向有序的渠道多得多10. (多选)关于热力学定律,下列说法正确的是( )A.热力学第二定律也叫做熵减小原理B.对气体做功可以改变其内能C.一定质量的理想气体等压膨胀过程一定吸热D.热量不可能从低温物体传到高温物体E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡11. (多选)关于热力学定律,下列说法正确的是( )A.根据热力学第一定律可知,一定质量的理想气体等压膨胀对外做功,内能一定减少B.第一类永动机制不成,是因为它违反了能量守恒定律C.热力学第二定律是从另一个角度阐述能量守恒定律D.从微观意义上讲,热力学第二定律是一个统计规律E.熵是系统内分子运动无序性的量度,一个孤立的系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展12. (多选)倒一杯热水,然后加入适当的糖后,糖会全部溶于水中,但一段时间后又观察到杯子底部有糖结晶,关于这个过程下列叙述正确的是( )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.结晶过程不是自发的,因为有外界的影响13.如图所示,质量、温度相同的酒精,分别处于气态、液态和固态三种状态下,它们的熵的大小有什么关系?为什么?14. (多选)下列说法正确的是( )A.扩散现象说明分子总在做无规则热运动B.物体吸热,物体分子平均动能必定增大C.内能可以全部转化为机械能而不引起其他变化D.分子间距等于分子间平衡距离时,分子势能最小E.一切热现象的自发过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行15. (多选)理想气体在真空中绝热膨胀时( )A.气体对外界做功B.气体内能不变C.气体温度降低D.分子热运动的无序性增大16. (多选)下列说法中正确的是( )A.达到热平衡的两物体的内能一定相等B.民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病,方法是将点燃的纸片放入火罐内,当纸片燃烧完时,迅速将火罐开口端紧压在皮肤上,火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上。

第十章 4 热力学第二定律基础达标1．关于热力学定律，下列说法正确的是()A．为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B．可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功而不引起其他变化C．不可能使热量从低温物体传向高温物体D．功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程【答案】A解析：做功和热传递是改变物体内能的两种方法，故A正确；热力学第二定律可以表示为：不可能制成一种循环动作的热机，从单一热源取热，使之完全变为功而不引起其他变化，故B错误；热量不能自发从低温物体传向高温物体，C错误；热力学第二定律的实质：一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，但功和能是两个不同概念，功是不可能转化为能的，故D错误．2．热力学第二定律说明了()A．高温物体与低温物体接触时，热量只能由高温物体传给低温物体B．不管采用什么方法，热量都不可由低温物体传给高温物体C．自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性D．能量不断地减少，不守恒【答案】C解析：热量可从低温物体传到高温物体，但要引起其他变化，如冰箱制冷，所以A、B 错；热力学第二定律并不否定能量守恒，故D错．3．(2019南京名校模拟)下列对能的转化和守恒定律的认识错误的是()A．某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加B．某个物体的能减少，必然有其他物体的能增加C．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机是不可能制成的D．石子从空中落下，最后静止在地面上，说明能量消失了【答案】D解析：根据能量守恒定律得知，某种形式的能减少，其他形式的能一定增大，故A正确．某个物体的总能量减少，根据能量守恒定律得知，必然有其他物体的能量增加，故B 正确．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机，违反了能量的转化和守恒定律，不可能制成，故C正确．石子在运动和碰撞中机械能转化为了石子及周围物体的内能，能量并没有消失，故D错误．本题选错误的，故选D．4．(2019松江二模)关于能量转化与守恒的理解，下列说法中正确的是()A．凡是能量守恒的过程就一定会发生B．摩擦生热的过程是不可逆过程C．热传递的过程不存在方向性D．由于能量的转化过程符合能量守恒定律，所以不会发生能源危机【答案】B解析：各种物理过程能量是守恒的，但是自然界的宏观过程具有方向性，故A错误；摩擦生热的过程是不可逆的．例如钻木取火，不能用火得到木头，故B正确；热传递是有方向性的，热量一定从温度高的物体传向温度低的物体，或从温度高的部分传向温度低的部分，故C错误；由于能量转移或转化是有方向性的，虽然能量守恒，但还是会产生能源危机，故D错误．5．关于热现象和热学规律，下列说法正确的是()A．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并达到绝对零度，最终实现热机效率100%B．热量是不可能从低温物体传递给高温物体的C．第二类永动机遵守能量守恒定律故能制成D．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功2.0×105 J，同时空气向外界放出热量1.5×105 J，则空气的内能增加了0.5×105 J【答案】D解析：绝对零度不可能达到，A错误；由热力学第二定律知，B、C错误；由热力学第一定律知，D正确．6．(多选)下列说法中正确的是()A．一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性B．一切不违反能量守恒与转化定律的物理过程都是可能实现的C．由热力学第二定律可以判断物理过程能否自发进行D．一切物理过程都不可能自发地进行【答案】AC解析：能量转移和转化的过程都是具有方向性的，A对；第二类永动机不违背能量守恒定律，但是不能实现，B错；在热传递的过程中，能量可以自发地从高温物体传到低温物体，但其逆过程不可能自发地进行，C对，D错．能力提升7．(2019闵行一模)下列关于热学规律的说法中正确的是()A．温度低的物体内能小B．物体吸收热量，其温度一定升高C．自然界中自发进行的与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性D．悬浮在液体中的固体颗粒越大，周围液体分子撞击的机会越多，布朗运动越明显【答案】C解析：内能取决于温度、体积以及物质的量，温度低的物体内能不一定小，故A错误；物体吸收热量的同时如果对外做功，则内能可能减小，温度也可能减小，故B错误；根据热力学第二定律可知，自然界中自发进行的与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性，故C正确；悬浮在液体中的固体颗粒越小，周围液体分子撞击越不平衡，布朗运动越明显，故D错误．8．(多选)关于第二类永动机，下列说法正确的是()A．没有冷凝器，只有单一的热源，能将从单一热源吸收的热量全部用来做功，而不引起其他变化的热机叫做第二类永动机B．第二类永动机违反了能量守恒定律，所以不可能制成C．第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不可能全部转化为机械能D．第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不可能全部转化为机械能，同时不引起其他变化【答案】AD解析：根据第二类永动机的定义可知A选项正确，第二类永动机不违反能量守恒定律，而是违反热力学第二定律，所以B选项错误．机械能可以全部转化为内能，内能在引起其他变化时也可以全部转化为机械能，C选项错误，D选项正确．所以，该题的正确答案是AD．9．17世纪70年代，英国赛斯特城的主教约翰·维尔金斯设计了一种磁力“永动机”，其结构如图所示，在斜面顶端放一块强磁铁M，斜面上、下端各有一个小孔P、Q，斜面下有一个连接两小孔的弯曲轨道．维尔金斯认为：如果在斜坡底放一个铁球，那么在磁铁的引力作用下，铁球会沿斜面向上运动，当球运动到P孔时，它会漏下，再沿着弯曲轨道返回到Q，由于这时球具有速度可以对外做功．然后又被磁铁吸引回到上端，到P处又漏下…对于这个设计，下列判断中正确的是()A．满足能量转化和守恒定律，所以可行B．不满足热力学第二定律，所以不可行C．不满足机械能守恒定律，所以不可行D．不满足能量守恒定律，所以不可行【答案】D解析：该装置违背了能量守恒定律，故不可行．10．关于热力学定律，下列说法正确的是()A．在一定条件下物体的温度可以降到0 KB．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C．吸收了热量的物体，其内能一定增加D．压缩气体总能使气体的温度升高【答案】B解析：热力学零度，即我们所说的－273.15 ℃，这个温度只能无限接近而不能达到，A 错误；由热力学第二定律知，物体不可能从单一热源吸收热量全部用来做功而不引起其他变化，换句话说，在引起其他变化的情况下，物体可以从单一热源吸收热量全部用来做功，所以B正确；根据热力学第一定律，ΔU＝W＋Q知，改变物体内能的方式是做功和热传递，所以物体吸收了热量或对物体做功，其内能都不一定增加，故C、D错误．11．(2019揭阳一模)下列说法正确的是________．A．分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小B．布朗运动就是气体或液体分子的无规则运动C．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性D．做功和热传递在改变系统内能方面是不等价的E．第二类永动机虽不违背能量守恒定律，但也是不可能制成的【答案】ACE解析：根据分子动理论的内容可知，分子间距离增大时，分子间的引力和斥力都减小，故A正确；布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子的无规则运动的反映，不是分子的运动，故B错误；食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，故C正确；做功和热传递在改变系统内能方面是等价的，故D错误；第二类永动机虽不违背能量守恒定律，但是违反了热力学第二定律，也是不可能制成的，故E 正确．故选ACE．12．(1)关于热力学定律，下列说法正确的是__________．A．气体吸热后温度一定升高B．对气体做功可以改变其内能C．理想气体等压膨胀过程一定放热D．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡(2)在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差Δp与气泡半径r之间的关系为Δp ＝2σr，其中σ＝0.070 N/m.现让水下10 m 处一半径为0.50 cm 的气泡缓慢上升．已知大气压强p 0＝1.0×105 Pa ，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m 3，重力加速度大小g ＝10 m/s 2．①求在水下10 m 处气泡内外的压强差；②忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时，求气泡的半径与其原来半径之比的近似值．【答案】(1)BDE (2)①28 Pa ②1.3解析：(1)气体内能的改变ΔU ＝Q ＋W ，故对气体做功可改变气体内能，B 选项正确；气体吸热为Q ，但不确定外界做功W 的情况，故不能确定气体温度变化，A 选项错误；理想气体等压膨胀，W <0，由理想气体状态方程pV ＝nRT ，p 不变，V 增大，气体温度升高，内能增大．由ΔU ＝Q ＋W ，此过程中一定吸热，C 选项错误；由热力学第二定律，D 选项正确；根据平衡性质，E 选项正确．(2)①由公式Δp ＝2σr 得，Δp ＝2×0.0705×10－3Pa ＝28 Pa 水下10 m 处气泡的压强差是28 Pa ．②忽略水温随水深的变化，所以在水深10 m 处和在接近水面时气泡内温度相同． 由理想气体状态方程pV ＝nRT ，得p 1V 1＝p 2V 2① 其中，V 1＝43πr 31② V 2＝43πr 32③ 由于气泡内外的压强差远小于水压，气泡内压强可近似等于对应位置处的水压，所以有 p 1＝p 0＋ρgh 1＝1×105 Pa ＋1×103×10×10 Pa＝2×105 Pa ＝2p 0④ p 2＝p 0⑤ 将②③④⑤代入①得2p 0×43πr 31＝p 0×43πr 32所以r 2r 1＝32≈1.3．。

热力学第二定律(建议用时：45分钟)[学业达标]1．第二类永动机不可能制成的原因的下列说法不正确的是( )+A．违背能量守恒定律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E．违背了热力学第二定律【解析】第二类永动机的设想并不违背能量守恒定律，但违背了“能量转化过程是有方向性的”规律，故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，故C错．【答案】ABC2．(2016·临汾高二检测)关于热力学定律和分子动理论，下列说法中不正确的是( ) A．我们可以利用高科技手段，将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化B．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，这在原理上是可行的C．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量D．在分子力作用范围内，分子力总是随分子间距离的增大而减小E．温度升高时，物体中每个分子的运动速率都将增大【解析】由热力学第二定律可知，A错误，B、C正确，由分子间作用力与分子间距离的关系可知，D项错误；温度升高时，物体中分子平均动能增大，但并不是每个分子的动能都增大，即并不是每个分子的运动速率都增大，故E项错误．【答案】ADE3．(2016·西安高二检测)下列说法中不正确的是( )A．电动机是把电能全部转化为机械能的装置B．热机是将内能全部转化为机械能的装置C．随着技术不断发展，可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能D．虽然不同形式的能量可以相互转化，但不可能将已转化成内能的能量全部收集起来加以完全利用E．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递【解析】由于电阻的存在，电流通过电动机时一定发热，电能不能全部转化为机械能，A错误；根据热力学第二定律知，热机不可能将内能全部转化为机械能，B错误；C项说法违背热力学第二定律，因此错误，由于能量耗散，能源的可利用率降低，D 正确，在电流做功的情况下，热量可以从低温物体向高温物体传递，故E 正确．【答案】 ABC4．下列说法中不正确的是( )A ．功可以完全转化为热量，而热量不可以完全转化为功B ．热机必须是具有两个热库，才能实现热功转化C ．热机的效率不可能大于1，但可能等于1D ．热机的效率必定小于1E ．随着节能减排措施的不断完善，最终也不会使汽车和热机的效率达到100%【解析】 本题要求全面领会开尔文表述的含义，同时注意语言逻辑性，开尔文表述没有排除热量可以完全转化为功，但必然要产生其他变化，比如气体等温膨胀，气体内能完全转化为功，但气体体积增大了，A 错误；开尔文表述指出，热机不可能只有单一热库，但未必有两个热库，可能具有两个以上热库，B 错误；由η＝Q 1－Q 2Q 1可知，只要Q 2≠0，η≠1，如果Q 2＝0，则低温热库不存在，违背了开尔文表述，故C 错误，D 、E 正确．【答案】 ABC5．(2016·潍坊高二检测)我们绝不会看到：一个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．其原因的下列说法不正确的是( )A ．这违背了能量守恒定律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 ．机械能可全部转化为内能，而内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化E ．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；无论采用任何设备和手段进行能量转化总是遵循选项A 的表述．【答案】 ABE6．下列说法中正确的是( )A ．一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性B ．一切不违背能量守恒定律的物理过程都是可能实现的C ．由热力学第二定律可以判断物理过程能否自发进行D ．一切物理过程都不可能自发地进行E ．功转变为热的实际宏观过程是不可逆的【解析】 热力学第二定律是反映宏观自然过程的方向性的定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，但可以自发地从高温物体传到低温物体；并不是所有符合能量守恒定律的宏观过程都能实现，故A、C正确，B、D错误，一切与热现象有关的宏观过程都是不可逆的，则E正确．【答案】ACE7．如图10­4­4所示，为电冰箱的工作原理示意图；压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外．下列说法正确的是( ) 【导学号：11200095】图10­4­4A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能C．电冰箱的工作原理不违背热力学第一定律D．电冰箱的工作原理违背热力学第一定律E．电冰箱除了将热量从低温热库传到高温热库外，工作过程中所产生的其他一切影响，不论用任何的办法都不可能加以消除【解析】热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律，是能的转化和守恒定律的具体表现，适用于所有的热学过程，故C正确，D错误；再根据热力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，必须借助于其他系统做功，A错误，B正确，故选B、C、E.【答案】BCE8．(2016·青岛高二检测)热力学第二定律常见的表述方式有两种，其一：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；其二：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．第一种表述方式可以用图10­4­5甲来表示，根据你对第二种表述的理解，如果也用类似的示意图来表示，请你根据第二种表述完成示意图乙．【导学号：11200096】图10­4­5【解析】由图甲可知，使热量由低温物体传递到高温物体必伴随着压缩机的做功，即引起其他变化；对于第二种方式，热机工作时，从高温物体吸收热量，只有一部分用来对外做功，转变为机械能，另一部分热量要排放给低温物体，其表述示意图如右图所示．[能力提升]9．下列说法正确的是( )A．机械能和内能的转化具有方向性B．电流的能不可全部转化为内能C．第二类永动机虽然不违背能量守恒定律，但它是制造不出来的D．在火力发电机中燃气的内能不可能全部转化成电能E．第二类永动机既不违背能量守恒定律，也不违反热力学第二定律【解析】凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，机械能可全部转化为内能，而内能不能全部转化为机械能，A、D正确；由电流热效应中的焦耳定律可知，电流的能可全部转化为内能，而内能不可能全部转化为电流的能，B错误；第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它违反热力学第二定律，是制造不出来的，C正确、E错误．【答案】ACD10．(2016·南京高二检测)关于热机和永动机，下列说法中正确的是( )A．效率为100%的热机是不可能制成的B．第二类永动机可以制成C．不需要任何外力做功而可正常运行的制冷机是不可能制成的D．能把从单一热源吸收的热量全部用来做功而不引起其他变化的热机是可以实现的E．能把从单一热源吸收的热量全部用来做功而不引起其他变化的热机是不能实现的【解析】热机在工作过程中，必然向外排出热量，故热机效率小于100 %，故A对；由热力学第二定律可得C对，B错；内能要全部转化为机械能，必须借助外界的帮助，因而一定会引起其他变化，故D错，E对．【答案】ACE11．(2016·青岛模拟)有以下说法：A．气体的温度越高，分子的平均动能越大B．即使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速度是非常小的C．对物体做功不可能使物体的温度升高D．如果气体分子间的相互作用力小到可以忽略不计，则气体的内能只与温度有关E．一由不导热的器壁做成的容器，被不导热的隔板分成甲、乙两室．甲室中装有一定质量的温度为T的气体，乙室为真空，如图10­4­6所示，提起隔板，让甲室中的气体进入乙室，若甲室中气体的内能只与温度有关，则提起隔板后当气体重新达到平衡时，其温度仍为T图10­4­6F ．空调机作为制冷机使用时，使热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作是不遵守热力学第二定律的G ．对于一定量的气体，当其温度降低时，速率大的分子数目减小，速率小的分子数目增加H ．从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是不可能的其中正确的是________．【导学号：11200097】【答案】 ABEG12．(2016·石家庄高二检测)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冰箱的门打开，这是否可以降低室内的平均温度？为什么？【解析】 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，但同时冰箱的箱体也向室内散热，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．【答案】 见解析13．一辆汽车的发动机输出功率为66.15 kW ，每小时耗(柴)油14 kg ，请计算发动机的效率．(柴油的燃烧值为4.3×107J/kg)【导学号：11200098】【解析】 计算发动机的热效率可根据热机效率的定义，先求出发动机做的有用功和消耗的燃料完全燃烧放出的能量，然后再求效率．发动机每小时做的功W ＝Pt ＝66 150 W×3 600 s＝2.38×108 J完全燃烧14 kg 柴油放出的能量Q 总＝4.3×107 J/kg×14 kg＝6.02×108 J有用功的能量Q 有＝W ＝2.38×108 J 所以η＝Q 有Q 总＝2.38×108 J 6.02×108 J×100%＝39.5% 发动机的效率是39.5%.【答案】 39.5%。

温馨提示：此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。

关闭Word文档返回原板块。

课时素养评价十四热力学第二定律(25分钟50分)一、选择题(本题共5小题,每小题5分,共25分)1.(多选)下列说法正确的是( )A.热量能自发地从高温物体传给低温物体B.热量不能从低温物体传到高温物体C.热传递是有方向性的D.气体向真空中膨胀的过程是有方向性的【解析】选A、C、D。

如果是自发地进行,热量只能从高温物体传到低温物体,但这并不是说热量不能从低温物体传到高温物体,只是不能自发地进行,在外界条件的帮助下,热量也能从低温物体传到高温物体,A、C正确,B错误;气体向真空中膨胀的过程也是不可逆,具有方向性的,D正确。

故选A、C、D。

【互动探究】具有方向性的过程在任何情况下都不可能恢复到原来的状态吗?【解析】并不是这样。

我们只能说具有方向性的过程都无法自发地恢复到原来的状态,但如果有外界干预,有时候是可以恢复到原来状态的。

2.关于热力学第二定律,下列说法正确的是( )A.热力学第二定律是通过实验总结出来的实验定律B.热力学第二定律是通过大量自然现象的不可逆性总结出来的经验定律C.热力学第二定律是物理学家从理论推导得出来的结果D.由于热力学第二定律没有理论和实验的依据,因此没有实际意义【解析】选B。

热力学第二定律是物理学家通过对大量自然现象的分析,又总结了生产和生活经验得到的结论,是一个经验定律,A错误、B正确;热力学第二定律不能通过理论和实验来证明,但它符合客观事实,因此是正确的,C错误;热力学第二定律揭示了宏观过程的方向性,使人们认识到第二类永动机不可能制成,对我们认识自然和利用自然有着重要的指导意义,D错误。

故选B。

3.关于热力学第一定律和热力学第二定律,下列论述正确的是 ( )A.热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化,而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式的能,故这两条定律是相互矛盾的B.内能可以全部转化为其他形式的能,只是会产生其他影响,故两条定律并不矛盾C.两条定律都是有关能量的转化规律,它们不但不矛盾,而且没有本质区别D.其实,能量守恒定律已经包含了热力学第一定律和热力学第二定律【解析】选B。

4热力学其次定律[全员参加·基础练]1．(多选)关于热传递的说法正确的是( )A．热量只能从高温物体传递到低温物体，而不能从低温物体传递到高温物体B．热量只能从低温物体传递到高温物体，而不能从高温物体传递到低温物体C．热量既可以从高温物体传递到低温物体，又可以从低温物体传递到高温物体D．热量会自发地从高温物体传递到低温物体，而不会自发地从低温物体传递到高温物体【解析】热量可以自发地从高温物体传到低温物体，但不能自发地从低温物体传到高温物体，若从低温物体传到高温物体，势必会引起其他变更，选项C、D正确．【答案】CD2．(多选)下列关于热机的说法中，正确的是( )A．热机是把内能转化为机械能的装置B．热机是把机械能转化为内能的装置C．只要对内燃机不断进行革新，它可以把燃料燃烧释放的内能全部转化为机械能D．即使没有漏气，也没有摩擦等能量损失，内燃机也不能把内能全部转化为机械能【解析】由热机的定义可知A正确，B错误．内燃机工作时内能的损失有多种途径，所以内燃机不行能把燃料燃烧释放的内能全部转化为机械能，故D选项正确，C选项错误．【答案】AD3．(2015·西安检测)关于永动机和热力学定律的探讨，下列叙述正确的是( ) A．其次类永动机违反能量守恒定律B．假如物体从外界汲取了热量，则物体的内能肯定增加C．外界对物体做功，则物体的内能肯定增加D．做功和热传递都可以变更物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种变更方式是有区分的【解析】其次类永动机违反热力学其次定律，并不是违反能量守恒定律，故A错．据热力学第肯定律ΔU＝Q＋W知内能的变更由做功W和热传递Q两个方面共同确定，只知道做功状况或只知道热传递状况无法确定内能的变更状况，故B、C项错误．做功和热传递都可变更物体内能，但做功是不同形式能的转化，而热传递是同种形式能间的转移，这两种方式是有区分的，故D正确．【答案】 D4．关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是( )A．随着低温技术的发展，我们可以使温度渐渐降低，并达到肯定零度，最终实现热机效率100%B．热量是不行能从低温物体传递给高温物体的C．其次类永动机遵从能量守恒故能做成D．用活塞压缩汽缸里的空气，对空气做功2.0×105J，同时空气向外界放出热量1.5×105 J，则空气的内能增加了0.5×105 J【解析】由热力学其次定律知B、C错；肯定零度不行达到，A错；由热力学第肯定律知D正确．【答案】 D5．(2014·潍坊高二检测)我们绝不会看到：一个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．其缘由是( ) A．这违反了能量守恒定律B．在任何条件下内能都不行能转化为机械能，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，但必需通过做功来实现．由热力学其次定律可知，内能不行能全部转化成机械能，同时不引起其他变更．【答案】 C6. (多选)如图10­4­2所示，为电冰箱的工作原理示意图；压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，在蒸发器中制冷剂汽化汲取箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外．下列说法正确的是( )图10­4­2A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能C．电冰箱的工作原理不违反热力学第肯定律D．电冰箱的工作原理违反热力学第肯定律【解析】热力学第肯定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律，是能的转化和守恒定律的详细表现，适用于全部的热学过程，故C正确，D错误；再依据热力学其次定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，必需借助于其他系统做功，A错误，B正确，故选B、C.【答案】BC7．关于热学现象和热学规律，下列说法中正确的是( )A．将地球上全部海水的温度降低0.2 ℃，以产生大量的内能供人类运用B．布朗运动是液体分子的运动，它说明液体分子永不停息地做无规则的运动C．在热传递中，热量肯定是从内能多的物体传向内能少的物体D．在热传递中，热量肯定是从温度高的物体流向温度低的物体【解析】自然界一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，A、C错；布朗运动不是液体分子的运动，而是固体颗粒的运动，B错．故只有选项D正确．【答案】 D8．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肯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，室内的温度会不断上升．[超越自我·提升练]9．(多选)(2013·全国大纲卷)依据热力学定律，下列说法中正确的是( )A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递B．空调机在制冷过程中，从室内汲取的热量少于向室外放出的热量C．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机D．对能源的过度消耗将使自然界的能量不断削减，形成“能源危机”【解析】热力学其次定律有两种表述：第一是热量不能自发地从低温物体传到高温物体，即自发热传递具有方向性，选项A中热量从低温物体传到高温物体是电冰箱工作的结果，选项A正确；其次是不行能从单一热源汲取热量，使之完全变为功，而不产生其他影响，即其次类永动机不存在，选项B正确，选项C错误；由能量守恒定律知，能量总是守恒的，只是存在的形式不同，选项D错误．【答案】AB10．(多选)热机是一种把内能转化为机械能的装置，以内燃机为例，汽缸中的气体得到燃料燃烧时产生的热量Q1，推动活塞做功W，然后排出废气，同时把热量Q2散发到大气中，则下列说法正确的是( )A．由能量守恒定律知Q1＝W＋Q2B ．该热机的效率为η＝W Q 1C ．志向热机效率可达到100%D ．内能可以全部转化为机械能而不引起其他变更【解析】 由能量守恒有Q 1＝W ＋Q 2，A 正确；η＝W Q为热机效率公式，B 正确；依据热机效率总小于100%可知，C 错误；机械能和内能的转化过程具有方向性，D 错误．【答案】 AB11．(2013·青岛模拟)有以下说法：图10­4­3A ．气体的温度越高，分子的平均动能越大B ．即使气体的温度很高，仍有一些分子的运动速度是特别小的C ．对物体做功不行能使物体的温度上升D ．假如气体分子间的相互作用力小到可以忽视不计，则气体的内能只与温度有关E ．一由不导热的器壁做成的容器，被不导热的隔板分成甲、乙两室．甲室中装有肯定质量的温度为T 的气体，乙室为真空，如图10­4­4所示，提起隔板，让甲室中的气体进入乙室，若甲室中气体的内能只与温度有关，则提起隔板后当气体重新达到平衡时，其温度仍为TF ．空调机作为制冷机运用时，使热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作是不遵守热力学其次定律的G ．对于肯定量的气体，当其温度降低时，速率大的分子数目减小，速率小的分子数目增加H ．从单一热源吸取热量使之全部变成有用的机械功是不行能的其中正确的是________．【答案】 ABEG12．热力学其次定律常见的表述有以下两种：第一种表述：不行能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变更；其次种表述：不行能从单一热源汲取热量并把它全部用来做功，而不引起其他变更． 图10­4­4甲是依据热力学其次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．请你依据其次种表述完成示意图10­4­4乙．依据你的理解，热力学其次定律的实质是___________________.甲乙图10­4­4【答案】如图所示．实质：一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性．。

人教版高中物理选修3-3 10.4热力学第二定律同步练习习题（含答案解析）1．下列说法中正确的是（）A，热量可以自发地从低温物体传给高温物体B，内能不能转化为动能C，摩擦生热是动能向内能的转化D，热机的效率最多可以达到100％2．下列说法正确的是（）A．第二类永动机与第一类永动机一样违背了能量守恒定律B．自然界中的能量是守恒的，所以能量永不枯竭，不必节约能源C．自然界中有的能量便于利用，有的不便于利用D．不可能让热量由低温物体传递给高温物体而不引起其它任何变化3．下列说法中，正确的是（）A．一切形式的能量间的相互转化都具有方向性B．热量不可能由低温物体传给高温物体C．气体的扩散过程具有方向性D．.一切形式的能量间的相互转化都不具有方向性4．下列哪些物理过程具有方向性（）A．热传导过程B．机械能和内能的转化过程C．气体的扩散过程D．气体向真空中膨胀的过程5．下列关于热机的说法中，正确的是（）A.热机是把内能转化为机械能的装置B.热机是把机械能转化为内能的装置C.只要对内燃机不断进行革新，它可以把气体的内能全部转化为机械能D.即使没有漏气、也没有摩擦等能量损失，内燃机也不能把内能全部转化为机械能6关于第二类永动机，下列说法中正确的是（）A.它既不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律B.它既违反了热力学第一定律，也违反了热力学第二定律C.它不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律D.它只违反热力学第一定律，不违反热力学第二定律7．以下哪些现象能够发生、哪些不能发生？能够发生的现象是否违背热力学第二定律？A．一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得更热．B．蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能C．桶中混浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉，上面的水变清，泥、水自动分离D．电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体8．热机效率的含义是，表达式9．试述热力学第一定律和热力学第二定律的区别与联系．10．如图10-4-1所示，气缸内盛有一定质量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气．现通过活塞杆使活塞缓慢地向右移动，这样气体将等温膨胀并通过对外做功，若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法中正确的是（）杆恒温10-4-1A．气体从单一热源吸热，并全部用来对外做功，因此该过程违反热力学第二定律B．气体从单一热源吸热，但并未全部用来对外做功，所以该过程违反热力学第二定律C．气体是从单一热源吸热，并全部用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律D．以上三种说法都不对11．等温膨胀时，理想气体所吸收的热量全部用来做功，这和热力学第二定律是否矛盾？为什么？12．试根据热力学第二定律判断下列两种说法是否正确？(1)功可以全部转换成热，但热不能全部转换为功．(2)热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体．参考答案:1．C 2．CD 3．C 4．ABCD 5．AD6．C7．AB不能发生CD能够发生但均不违背热力学第二定律．C中系统的势能减少了；D中消耗了电能8．热机对外做的功跟吸收的热量的比值，η9．热力学第一定律指出了在任何热力学过程中能量不会有任何增加或损失，对=QW/自然过程也没有任何限制，而热力学第二定律是解决了哪些过程可以发生。

4 热力学第二定律1.(多选)下列说法正确的是( ACD )A.热量能自发地从高温物体传给低温物体B.热量不能从低温物体传到高温物体C.热传递是有方向性的D.气体向真空中膨胀的过程是有方向性的解析:如果是自发地进行,热量只能从高温物体传到低温物体,但这并不是说热量不能从低温物体传到高温物体,只是不能自发地进行,在外界条件的帮助下,热量也能从低温物体传到高温物体,A,C正确,B错误;气体向真空中膨胀的过程也是不可逆的,具有方向性的,D正确.2.(多选)热力学第二定律指出( AD )A.气体的扩散过程具有方向性B.一切形式的能量间的相互转化都具有方向性C.热机效率η≤1D.大量分子参与的宏观过程具有方向性解析:由热力学第二定律知,气体的扩散现象具有方向性,并不是一切形式的能量间的相互转化都具有方向性,如动能和势能的相互转化,故A正确,B错误;热机效率只能小于1,不可能等于1,故C错误;一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性,故D正确.3.(2019·安徽淮北检测)关于热现象和热学规律,下列说法中正确的是( D )A.随着低温技术的发展,我们可以使温度逐渐降低,并达到绝对零度,最终实现热机效率100%B.热量是不可能从低温物体传递给高温物体的C.第二类永动机遵从能量守恒,故能做成D.用活塞压缩汽缸里的空气,对空气做功2.0×105 J,同时空气向外界放出热量1.5×105 J,则空气的内能增加了0.5×105 J解析:由热力学第二定律知,B,C错误;绝对零度不可能达到,热机的效率也不可能达到100%,A 错误;由热力学第一定律知D正确.4.热力学定律表明自然界中进行的热现象的宏观过程( D )A.有的只遵守热力学第一定律B.有的只遵守热力学第二定律C.有的既不遵守热力学第一定律,也不遵守热力学第二定律D.都遵守热力学第一、第二定律解析:热力学第一、第二定律是热力学的基本定律,对所有涉及热现象的宏观过程都成立.故选项D正确,A,B,C错误.5.(2019·河北唐山检测)(多选)根据热力学定律,下列说法中正确的是( BC )A.我们可以利用高科技手段,将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化B.利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能,这在原理上是可行的C.摩擦生热是机械能向内能的转化D.热机的效率最多可以达到100%解析:A项违背了热力学第二定律,选项A错误;B项理论上是成立的,因为存在温度差,就可以用其对外做功将内能转化为机械能,选项B正确;摩擦生热是机械能向内能的转化,选项C正确;热机必须从高温热源吸热再向低温热源放热才能转化为机械能,所以热机的效率不能达到100%,选项D错误.6.(多选)根据热力学第二定律,下列说法正确的是( ACD )A.热机中燃气的内能不可能全部变成机械能B.电能不可能全部转变成内能C.在火力发电机中,燃气的内能不可能全部转变成电能D.在热传导中,热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体E.第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律解析:凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性.热机的效率达不到100%,不可能将燃气的内能全部转化为机械能,故A正确;火力发电机发电时,能量转化的过程为内能→机械能→电能,因为内能→机械能的转化过程中会对外放出热量,故燃气的内能必然不能全部转变为电能,C 正确;热量从低温物体传递到高温物体不能自发进行,必须借助外界的帮助,结果会带来其他影响,这正是热力学第二定律克劳修斯表述的主要思想,故D正确.由电流热效应中的焦耳定律可知,电能可以全部转变为内能,故B错误;第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律,故E错误.7.(多选)如图所示,为电冰箱的工作原理示意图.压缩机工作时,强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环.在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量,经过冷凝器时制冷剂液化,放出热量到箱体外.下列说法正确的是( BC )A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,是因为其消耗了电能C.电冰箱的工作原理不违背热力学第一定律D.电冰箱的工作原理违背热力学第一定律解析:热量不能自发地从低温物体传到高温物体,要想使热量从低温物体传到高温物体必须借助于其他系统做功,A错误,B正确.热力学第一定律适用于所有的热学过程,C正确,D错误.8.(2019·广东湛江检测)关于两类永动机和热力学两大定律,下列说法正确的是( D )A.第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律B.第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律C.由热力学第一定律可知做功不一定改变内能,热传递也不一定改变内能,但同时做功和热传递一定会改变内能D.由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的,从单一热库吸收热量,使之完全变成功也是可能的解析:第一类永动机违反能量守恒定律,第二类永动机违反热力学第二定律,A,B错误;由热力学第一定律可知W≠0,Q≠0,但ΔU=W+Q可以等于0,C错误;由热力学第二定律可知D中现象是可能的,但不引起其他变化是不可能的,D正确.9.(多选)关于热力学定律,下列说法正确的是( ACE )A.为了增加物体的内能,必须对物体做功或向它传递热量B.对某物体做功,必定会使该物体的内能增加C.可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功D.不可能使热量从低温物体传到高温物体E.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程解析:改变内能的方法有做功和热传递两种,所以为了增加物体的内能,必须对物体做功或向它传递热量,A项正确;对物体做功的同时物体向外界放热,则物体的内能可能不变或减小,B项错误;根据热力学第二定律可知,在对外界有影响的前提下,可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功,C项正确;在有外界做功的条件下,可以使热量从低温物体传递到高温物体,D项错误;根据热力学第二定律可知,E项正确.10.(2019·安徽安庆质检)随着世界经济的快速发展,能源短缺问题日显突出,能源成为困扰世界经济发展的重大难题之一,下列有关能量转化的说法中正确的是( A )A.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他的变化B.只要对内燃机不断改进,就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能C.满足能量守恒定律的物理过程都能自发地进行D.外界对物体做功,物体的内能必然增加解析:由热力学第二定律的开尔文表述可知选项A正确;热机效率总低于100%,选项B错误;满足能量守恒的过程未必能自发进行,任何过程一定满足热力学第二定律,选项C错误;由热力学第一定律ΔU=W+Q可知,W>0,ΔU不一定大于0,即内能不一定增加,选项D错误.11.(多选)用两种不同的金属丝组成一个回路,接触点1插在热水中,接触点2插在冷水中,如图所示,电流计指针会发生偏转,这就是温差发电现象.关于这一现象的正确说法是( AB )A.这一实验不违背热力学第二定律B.在实验过程中,热水温度降低,冷水温度升高C.在实验过程中,热水的内能全部转化成电能,电能则部分转化成冷水的内能D.在实验过程中,热水的内能只有部分转化成电能,电能则全部转化成冷水的内能解析:自然界中的任何自然现象或过程都不违反热力学定律,本实验现象也不违反热力学第二定律,A正确;在实验过程中,热水的内能减少,温度降低,冷水内能增加,温度升高,B正确;在实验过程中,热水中的内能除转化为电能外,还升高金属丝的温度,内能不能全部转化为电能;电能除转化为冷水的内能外,还升高金属丝的温度,电能不能全部转化为冷水的内能,C,D错误.12.如图中汽缸内盛有一定质量的理想气体,汽缸壁是导热的,缸外环境保持恒温,活塞与汽缸壁的接触面是光滑的,但不漏气,现将活塞杆缓慢向右移动,这样气体将等温膨胀并通过活塞对外做功.若已知理想气体的内能只与温度有关,则下列说法正确的是( C )A.气体是从单一热源吸热,全部用来对外做功,此过程违反热力学第二定律B.气体是从单一热源吸热,但并未全部用来对外做功,此过程不违反热力学第二定律C.气体是从单一热源吸热,全部用来对外做功,此过程不违反热力学第二定律D.以上三种说法都不对解析:由于汽缸壁是导热的,外界温度不变,活塞杆与外界连接并使其缓慢地向右移动过程中,有足够时间进行热交换,所以汽缸内的气体温度也不变,要保持其内能不变,该过程气体是从单一热源即外部环境吸收热量,即全部用来对外做功才能保证内能不变,但此过程不违反热力学第二定律.此过程由外力对活塞做功来维持,如果没有外力对活塞做功,此过程不可能发生.。

教材习题点拨
问题与练习
1．化学能变成了气缸内气体的内能，一部分内能转化为汽车的动能，另一部分散失到周围环境中成为环境的内能，汽车的动能通过摩擦转化为环境的内能．气缸内气体的内能还有一部分通过汽车发电机转化为蓄电池内的化学能，使用蓄电池时，这部分化学能转化为电能又通过车灯转化为光能．光照到地面空气，转化为环境的内能．
2．D 能够发生，A 、B 、C 不能够发生．
点拨：电冰箱内部的温度比外部低，但是制冷系统还能不断地把箱内的热量传给外界的空气，这是因为电冰箱消耗了电能对制冷系统做了功．这个过程不是自发进行的，它引起了其他变化，即消耗了电源的内能，因此它不违反热力学第二定律．
3．为了求出煤气灶烧水的效率，需求出烧水过程消耗的煤气完全燃烧时放出的热量Q ＝PΔV (P 为单位体积的煤气完全燃烧放出的能量)，2．5L 的水烧开所需吸收的热量为：Q 吸＝cm Δt ＝c ·ρ水V 水·Δt ，所以效率为：)(12V V p t V c Q Q -∆==
水水吸ρη，式中各量都用国际单位制中的
单位．。

10.4热力学第二定律一、单选题1.关于热学现象和热学规律，下列说法中正确的是（）A.可以制造一种热机，将散失到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化B.布朗运动是液体分子的运动，它说明液体分子在永不停息地做无规则运动C.在热传递中，热量—定是从内能多的物体传向内能少的物体D.在热传递中，热量—定是从温度高的物体传向温度低的物体2.关于热机的效率，下列说法中正确的是( )A.有可能达到100%B. —定能达到100%C.有可能超过100%D.有可能达到90%3.关于热学现象及规律，下列说法正确的是( )A.布朗运动反映了悬浮在液体内的小颗粒内部分子的无规则热运动B.气体在等容升温过程中，一定要从外界吸收热量C.物体体积增大的过程中，物体内的分子势能一定增大D.热力学第二定律反映了一切物理过程都是不可逆的4.关于永动机和热力学定律的讨论,下列叙述正确的是( )A.第二类永动机违反能量守恒定律B.如果物体从外界吸收了热量,则物体的内能一定增加C.外界对物体做功,则物体的内能一定增加D.做功和热传递都可以改变物体的内能,但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的5.图中气缸内盛有定量的理想气体,气缸壁是导热的,缸外环境保持恒温,活塞与气缸壁的接触是光滑的,但不漏气。

现将活塞杆与外界连接使其缓慢的向右移动,这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功。

若已知理想气体的内能只与温度有关,则下列说法正确的是( )A.气体是从单一热源吸热,全用来对外做功,因此此过程违反热力学第二定律B.气体是从单一热源吸热,但并未全用来对外做功,所以此过程不违反热力学第二定律C.气体是从单一热源吸热,全用来对外做功,但此过程不违反热力学第二定律D.ABC三种说法都不对6.如图所示,用两种不同的金属丝组成一个回路,接触点1插在一杯热水中,接触点2插在一杯冷水中,此时灵敏电流计的指针会发生偏转,这就是温差发电现象,根据这一现象,下列说法中正确的是( )A.这一过程违反了热力学第二定律B.这一过程违反了热力学第一定律C.热水和冷水的温度将发生变化D.这一过程违反了能量守恒定律二、多选题7.下列说法中正确的是( )A.布朗运动反映的是固体分子的无规则运动B.根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体C.气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁的碰撞作用产生的D.热量是热传递过程中物体间内能的转移量；温度是物体分子平均动能大小的量度8.下列宏观过程能用热力学第二定律解释的是( )A.大米和小米混合后小米能填充到大米空隙中,而经过一段时间大米、小米不会自动分开B.将一滴红墨水滴入一杯清水中,会均匀扩散到整杯水中,经过一段时间,墨水和清水不会自动分开C.冬季的夜晚,放在室外的物体随气温的降低,不会因为内能自发地转化为机械能而动起来D.随着节能减排措施的不断完善,最终也不会使汽车热机的效率达到100%9.如图为电冰箱的工作原理示意图。

人教版物理选修3-3第十章4：热力学第二定律一、多选题。

1. 关于热力学定律，下列说法正确的是（）A.气体吸热后温度一定升高B.对气体做功可以改变其内能C.理想气体等压膨胀过程一定放热D.热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡2. 下列关于宏观物体的热现象的说法中正确的是（）A.一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性B.一切不违背能量守恒定律的物理过程都是可能实现的C.由热力学第二定律可以判断物理过程能否自发进行D.一切物理过程都不可能自发地进行3. 下列说法正确的是（）A.自然界发生的宏观热现象的过程一定是不可逆过程B.第二类永动机不能成功是因为其违反了热力学第一定律和热力学第二定律C.目前实验室已获得的最低温度为2.4×10−11K，将来完全有可能获得绝对零度D.对任何一类宏观自然过程进行方向的说明，都可以作为热力学第二定律的表述，例如：气体向真空的自由膨胀是不可逆的4. 根据热力学第二定律，下列说法正确的是（）A.热机中燃气的内能不可能全部变成机械能B.电能不可能全部转变成内能C.在火力发电机中，燃气的内能不可能全部转变成电能D.在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体5. 关于第二类永动机，下列说法正确的是（）A.没有冷凝器，只有单一的热源，能将从单一热源吸收的热量全部用来做功，而不引起其他变化的热机叫作第二类永动机B.第二类永动机违反了能量守恒定律，所以不可能制成C.第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不可能全部转化为机械能D.第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不可能全部转化为机械能，同时不引起其他变化6. 如图所示为电冰箱的工作原理示意图，压缩机工作时，强迫致冷剂在冰箱内外的管道中不断循环．在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外．下列说法正确的是（）A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能C.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律D.电冰箱的工作原理违反热力学第一定律7. 关于热机的效率，下列说法正确的是（）A.有可能达到80%B.有可能达到100%C.有可能超过80%D.一定能达到100%二、选择题。

4热力学第二定律考点一宏观过程的方向性1．(多选)下列哪个过程具有方向性()A．热传导过程B．机械能向内能的转化过程C．气体的扩散过程D．气体向真空中的膨胀答案ABCD解析这四个过程都是与热现象有关的宏观过程，它们都具有方向性．2．(多选)下列说法正确的是()A．热量能自发地从高温物体传给低温物体B．热量不能从低温物体传到高温物体C．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部转化为机械能D．气体向真空中膨胀的过程是有方向性的答案ACD解析如果是自发地进行，热量只能从高温物体传到低温物体，但这并不是说热量不能从低温物体传到高温物体，只是不能自发地进行，在外界条件的帮助下，热量也能从低温物体传到高温物体，A正确，B错误；机械能可以全部转化为内能(如一个运动物体克服摩擦力做功且最终停止运动时，机械能全部转化为内能)，在一定条件下，内能也可以全部转化为机械能，如理想气体在等温膨胀过程中，将吸收来的热量全部用来做功，C正确；气体向真空中膨胀的过程是不可逆的，具有方向性，D正确．3．(多选)下列现象不可能发生的是()A．在一与外界绝热的房间内，将一台正在工作的电冰箱的门打开，能使该房间降温B．蒸汽机把蒸汽的内能全部转化为机械能C．一个在粗糙的水平面上运动的物体最终要停下来，物体的动能全部转化为内能D．在热传导中，热量可以自发地从高温物体传向低温物体答案AB解析在一与外界绝热的房间内，将一台正在工作的电冰箱的门打开，消耗了电能，产生了焦耳热，所以房间温度会升高，故A不可能发生；蒸汽机不可能把蒸汽的内能全部转化为机械能，转化过程中必然存在能量损耗，故B不可能发生；一个在粗糙的水平地面上运动的物体最终要停下来，物体的动能全部转化为内能，C可能发生；在热传导中，热量可以自发地从高温物体传向低温物体，D可能发生．4．(多选)根据热力学第二定律，下列判断正确的是()A．热机中燃气的内能不可能全部转化为机械能B．电流的能不可能全部变成内能C．在火力发电机中，燃气的内能不可能全部转化成电能D．气体向真空的自由膨胀是不可逆的答案ACD考点二对热力学第二定律的理解5．下列过程中可能发生的是()A．某种物质从高温热源吸收20 kJ的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响B．打开一高压密闭容器，其内气体自发逸出后又自发跑进去，恢复原状C．利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高D．将两瓶不同液体混合，然后它们又自发地各自分开答案 C解析根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体自发地传递给高温物体，而不引起其他的影响，但通过一些其他手段是可以实现的，故C项正确；内能转化为机械能不可能自发地进行，要使内能全部转化为机械能必定要引起其他变化，故A项错误；气体膨胀具有方向性，故B项错误；扩散现象也有方向性，故D项错误．6．关于热力学定律，下列说法正确的是()A．在一定条件下物体的温度可以降到0 KB．物体从单一热库吸收的热量可全部用于做功C．吸收了热量的物体，其内能一定增加D．压缩气体总能使气体的温度升高答案 B解析绝对零度只能无限接近，永远无法达到，A错误；物体从单一热库吸收的热量可以全部用来对外做功，只不过会引起其他变化，B正确；内能的变化决定于做功和热传递两个方面，C、D错误．7．(多选)若有人想制造一种使用于轮船上的机器，它从海水中吸热全部转变为功，关于这种设想下列说法正确的是()A．这种机器能制造成B．这种机器不能制造成C．这种机器违反了热力学第一定律D．这种机器违反了热力学第二定律答案BD解析这种机器相当于第二类永动机，故不能制造成，第二类永动机它不违反热力学第一定律，但违反了热力学第二定律，故选项B、D正确，A、C错误．8．(多选)关于第二类永动机，下列说法正确的是()A．没有冷凝器，只有单一的热源，能将从单一热源吸收的热量全部用来做功，而不引起其他变化的热机叫做第二类永动机B．第二永动机违反了能量守恒定律，所以不可能制成C．第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不可能全部转化为机械能D．第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不可能全部转化为机械能，同时不引起其他变化答案AD解析根据第二类永动机的定义可知A正确；第二类永动机不违反能量守恒定律，而是违反热力学第二定律，所以B错误；机械能可以全部转化为内能，内能在引起其他变化时可能全部转化为机械能，C错误，D正确．9．(多选)(2020·山西省实验中学高三上月考)关于气体的内能和热力学定律，下列说法正确的是()A．对气体做功可以改变其内能B．质量和温度都相同的气体，内能一定相同C．热量不可能从低温物体传到高温物体D．一定质量的理想气体在等温膨胀过程中，一定吸收热量E．一定质量的理想气体，温度越高，气体分子运动越剧烈，气体内能越大答案ADE解析改变内能的方式有做功和热传递，对气体做功可以改变其内能，故A正确；质量和温度都相同的气体，物质的量不一定相等，内能不一定相同，故B错误；根据热力学第二定律可知，热量可以从低温物体传到高温物体，但要引起其他的变化，如空调，故C错误；一定质量的理想气体在等温膨胀过程中，温度不变，内能不变，膨胀过程中，对外做功，根据热力学第一定律可知，气体一定吸收热量，故D正确；一定质量的理想气体的内能只与温度有关，温度越高，气体分子运动越剧烈，气体内能越大，故E正确．10．(多选)用两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1插在热水中，接触点2插在冷水中，如图1所示，电流计指针会发生偏转，这就是温差发电现象．关于这一现象，正确的说法是()图1A．这一实验过程不违反热力学第二定律B．在实验过程中，热水一定降温、冷水一定升温C．在实验过程中，热水内能全部转化成电能，电能则部分转化成冷水的内能D．在实验过程中，热水的内能只有部分转化成电能，电能则全部转化成冷水的内能答案AB解析温差发电现象中产生了电能是因为热水中的内能减少，一部分转化为电能，一部分传递给冷水，转化效率低于100%，不违反热力学第二定律，热水温度降低，冷水温度升高，电能除转化为冷水的内能外，还升高金属丝的温度，电能不能全部转化成冷水的内能，故选项A、B正确，C、D错误．11．关于热现象和热学规律，下列说法正确的是()A．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并达到绝对零度，最终实现热机效率100%B．热量是不可能从低温物体传递给高温物体的C．第二类永动机遵从能量守恒故能做成D．用活塞压缩汽缸里的气体，对气体做功2.0×105 J，同时气体向外界放出热量1.5×105 J，则气体的内能增加了0.5×105 J答案 D解析由热力学第二定律知，B、C错误；绝对零度不可能达到，A错误；由热力学第一定律知D正确．12.如图2所示，汽缸内盛有一定质量的理想气体，汽缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与汽缸壁的接触是光滑的，但不漏气．现通过活塞杆使活塞缓慢地向右移动，这样气体将等温膨胀并通过活塞对外做功．若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是()图2A．气体是从单一热源吸热，并全部用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律B．气体是从单一热源吸热，但并未全部用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律C．气体是从单一热源吸热，并全部用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律D．气体不是从单一热源吸热，且并未全部用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律答案 C解析气体等温膨胀，内能不变，从外界吸收的热量全部用来对外做功，但是这个过程中引起了其他变化，即有外力控制着活塞缓慢地移动，而非自发进行的，不违反热力学第二定律，故C正确．。