高二物理单元测试 10.4 热力学第二定律 9(人教版选修3-3)(3)

第四节热力学第二定律第五节热力学第二定律的微观解释【素养目标定位】※了解热力学第二定律的多种表述※知道热传导及宏观过程的方向性※了解热力学第二学定律的微观解释※知道熵及熵增加原理【素养思维脉络】课前预习反馈知识点1热力学第二定律的一种表述1．可逆与不可逆过程(热传导的方向性)热传导的过程可以自发地由__高温__物体向__低温__物体进行，但相反方向却不能__自发地__进行，即热传导具有__方向__性，是一个不可逆过程。

2．热力学第二定律的一种表述(克劳修斯表述)热量不能自发地从__低温__物体传递到__高温__物体。

知识点2热力学第二定律的另一种表述1．开尔文表述不可能从__单一热库__吸收热量，使之完全变成__功__，而不产生其他影响。

2．热力学第二定律的其他描述(1)一切宏观自然过程的进行都具有__方向性__。

(2)气体向真空的自由膨胀是__不可逆__的。

知识点3有序和无序宏观态和微观态1．有序只要确定了某种规则，__符合__这个规则的就叫作有序。

2．无序不符合某种__确定规则__的称为无序。

3．宏观态__符合__某种规定、规则的状态，叫作热力学系统的宏观态。

4．微观态在宏观状态下，符合__另外__的规定、规则的状态叫作这个宏观态的微观态。

知识点4气体向真空的扩散热力学第二定律的微观意义：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。

知识点5熵及熵增加原理1．熵(1)微观状态的数目用Ω表示，用S表示熵，则S＝__k lnΩ__，k称为玻耳兹曼常数。

(2)熵和系统内能一样都是一个状态函数，仅由系统的__状态__决定。

从分子动理论的观点来看，熵是分子热运动__无序(混乱)__程度的定量量度。

2．熵增加原理在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵__不会减小__，叫作熵增加原理。

对于其他情况，系统的熵可能增加，也可能减小。

辨析思考『判一判』(1)机械能可以完全转化为内能。

(√)(2)内能不可能完全转化为机械能。

4 热力学第二定律课后篇巩固提升基础巩固1.(多选)根据热力学第二定律,下列说法中正确的是( )A.不可能从单一热源吸热并把它全部用来做功,而不引起其他变化B.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是可以实现的C.制冷系统将冰箱里的热量传给外界较高温度的空气而不引起其他变化D.在火力发电中,燃气的内能不可能全部变成电能,A对;机械能和内能的转化过程具有方向性,机械能可以全部转化为内能,而内能要全部转化为机械能必须有外界的帮助,故B错;冰箱向外传递热量时消耗了电能,故C错;火力发电时,能量转化的过程为内能→机械能→电能,因为内能向机械能转化过程中会对外放出热量,故燃气的内能必然不会全部变为电能,故D对。

2.(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,热量可以从低温物体传到高温物体,因为这里有外界做功。

3.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,但是却违背了热力学第二定律,故选项A错误;在引起其他变化的情况下,热量也可由低温物体非自发地传递到高温物体,选项B错误;机械能可以全部转化为内能,如物体克服摩擦力做功的过程,选项C错误。

4.(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过程是不可逆过程,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,选项A正确;对物体做功的同时向外界放热,则物体的内能可能不变或减小,选项B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,选项C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,选项D错误;根据热力学第二定律可知,选项E正确。

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.。

【成才之路】2016高中物理第10章第4、5节热力学第二定律热力学第二定律的微观解释同步练习新人教版选修3-3基础夯实一、选择题(1～3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( )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答案：D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．以上说法均不正确答案：C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．下列叙述中正确的是( )A．对一定质量的气体加热，其内能可能减小B．在任何系统中，一切过程都朝着熵增加的方向进行C．物体的温度升高，分子热运动变得剧烈，每个分子动能都增大D．根据热力学第二定律可知，热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体答案：A解析：对一定质量的气体，内能的变化既与热传递有关又与做功有关，对气体加热，气体的内能可能减小，A正确。

系统总是自发地朝着熵增加的方向进行，B错误。

温度升高，分子的平均动能增大，但每个分子的动能不一定都增大，C错误。

热量在一定条件下可以从低温物体传到高温物体，D项错误。

4．从微观角度看( )A．热力学第二定律是一个统计规律B．一个孤立系统总是从熵大的状态向熵小的状态发展C．一个宏观状态所对应的微观状态越多，越是无序，熵值越大D．出现概率越大的宏观状态，熵值越大答案：ACD解析：由熵增加原理——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，可知B错误，A、C、D正确。

人教版物理高二选修3-3 10.4热力学第二定律同步训练一、选择题（共15题；）1. 崔牛先生向客户推介他设计的“超级推进器”，该推进器由超导体、激光器、致冷剂以及计算机控制系统组成，其神奇之处在于能通过自身的循环工作，源源不断地获得动力，而不需要消耗任何能源．事实上，这是不可能实现的，因为他的设计违反了（）A.质量守恒定律B.电荷守恒定律C.机械能守恒定律D.能量守恒定律2. 关于热学现象和规律，下列说法中正确的是（）A.布朗运动就是液体分子的热运动B.达到热平衡的两个物体具有相同的热量C.第二类永动机不可能制成是因为它违反了能量守恒定律D.水不容易被压缩说明分子间存在分子力3. 下列说法正确的是（）A.对绝热容器内的气体进行压缩，气体内能增大B.汽缸内一定质量的理想气体做等温膨胀时要放热C.空调制冷时，热量自发地从低温物体传递给高温物体D.汽车内燃机中的汽油燃烧时，其内能可全部转变为机械能4. 一气泡从湖底上升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法中正确的是（）A.气体分子间的作用力增大B.气体分子的平均速率增大C.气体分子的平均动能减小D.气体从外界吸收热量5. 下列叙述正确的是（）A.凡涉及热现象的宏观过程都具有方向性B.气体的压强越大，分子的平均动能越大C.外界对气体做正功，气体的内能一定增大D.温度升高，物体内的每一个分子的热运动速率都增大6. 下列关于热现象的说法正确的是（）A.一定质量的100∘C的水吸收热量后变成100∘C的水蒸气，系统的内能保持不变B.对某物体做功，一定会使该物体的内能增加C.气体分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的温度和体积D.功可以全部转化为热，但热量不能全部转化为功7. 下列各种说法中正确的是（）A.物体从外界吸收热量，其内能一定增加B.自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的C.液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引D.布朗运动是液体分子的无规则运动8. 下列关于热学现象和热学规律的说法，正确的是（）A.布朗运动就是液体分子的无规则运动B.第二类永动机不可能制成是因为它违背了热力学第二定律C.物体的温度为0∘C时，物体分子的平均动能为零D.热量能从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体9. 下列说法中不正确的是（）A.扩散现象表明分子在做永不停息的无规则热运动B.热机中，燃气的内能不可能全部变为机械能，效率到达百分之百C.气体吸收热量，内能可能减少D.第一类永动机不可能制造的原因是不符合热力学第二定律10. 关于空气湿度和热力学定律，下列说法正确的是()A.热量可能会自发地从低温物体传向高温物体B.功转变为热的实际宏观过程是可逆过程C.空气的绝对湿度用空气中所含水蒸气的质量表示D.无论、在冬季还是在夏季，当人们的皮肤感到干燥时，空气相对湿度一定较小11. 下列说法正确的是（）A.物体从外界吸收热量，其内能一定增加B.热机的效率可以达到100%C.布朗运动是悬浮颗粒分子的无规则运动D.叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用12. 以下说法正确的是()A.布朗运动反映了悬浮小颗粒内部分子在不停地做无规则的热运动B.从平衡位置开始增大分子间距离，分子间的引力将增大、斥力将减小C.对大量事实的分析表明：热力学零度不可能达到D.热量只能由高温物体传递给低温物体13. 下列说法中正确的是（）A.具有各向同性的一定是非晶体B.布朗运动是使用光学显微镜观察到的分子运动C.制冷系统能将冰箱内的热量传到外界较高温度的空气中，同时引起其他变化D.甲分子固定，乙分子从距离甲大于r0(10−10m)的位置开始以速度v向甲运动，在不断接近甲的过程中一直做加速运动14. 下列说法中正确的是（）A.速率小的分子温度低B.一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，则外界对气体做功，气体分子的平均动能增大C.热传导、摩擦生热等热现象是不可逆的D.热机中燃气的内能可以全部转化为机械能15. 关于热学知识的下列叙述中正确的是()A.温度降低，物体内所有分子运动的速度一定都变小B.布朗运动就是液体分子的热运动C.将大颗粒的盐磨成细盐，就变成了非晶体D.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二、填空题（共5题；）设想在一间与外界绝热的房间里，有一台正在工作的电冰箱，如果电冰箱的门是开着的，那么室内温度将________．热力学第三定律的内容为：热力学零度________．摄氏温度为T=27∘C相对应的热力学温度为T=________K．热力学第二定律有两种常见的表述，一是：不可能使热量由________物体传递到________物体，而不引起其他变化；二是：不可能从单一热源________热量并把它全部用来________，而不引起其他变化．内能总是自发地从物体的高温部分向低温部分转移，说明热传递过程具有________．A.方向性大量的事实表明，自然界中的一切实际变化的过程都具有________性．朝某个方向的变化是可以自发发生的，而相反方向的变化却是受到限制的．这时如果要使变化了的事物重新恢复到原来的状态，一定会对外产生无法消除的影响，这就是自然过程的不可逆性．热传递、摩擦生热、气体自由膨胀等是物理学中所讨论的三类典型的单向性过程或不可逆过程，而且这些过程都与________现象密切相关．三、解答题（共5题；）太阳能的特点是巨大、清洁、取之不尽．如图为箱式太阳灶示意图．分析这种太阳灶的原理．思考人类有可能把辐射到地球上的能量全部转化为电能吗？热力学第二定律常见的表述有两种：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．图甲是根据热力学第二定律的第二种表述画出的示意图：热机从热源吸收热量，一部分用于做功，一部分会传给其周围的低温物体．请你根据第一种表述完成示意图乙．根据你的理解，热力学第二定律的实质是什么？正常情况下，人的体温为37∘C左右，而夏天有时气温可高达40∘C．当气温高于人体温度时，人体还是能将热量散发出去，保持体内温度基本恒定．这违反热力学第二定律吗？试作简单说明．1821年，德国物理学家塞贝克发现了一种怪现象：把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路，然后把铜铁丝的一个联接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温，另一个联接点放在火焰上加热，升到很高的温度时，发现灵敏电流计的指针发生了偏转，表明闭合电路中产生了电流，这就是温差发电现象．问：这一实验是否违反热力学第二定律？简述这一过程中能的转化情况．参考答案与试题解析人教版物理高二选修3-3 10.4热力学第二定律同步训练一、选择题（共15题；）1.【答案】D【考点】能量守恒定律的应用热力学第一定律【解析】自然界中的能量是守恒，它既不会消灭，也不会创生，而且由于能量的转化或转移具有方向性（如水只能从高处流向低处；热量只能从高温物体传向低温物体），所以无法制造源源不断地获得动力，而不需要消耗任何能源“永动机”．【解答】解：很多科学家致力于研究永动机，希望能造出不消耗能量而源源不断地向外输出能量；但结果都以失败告终；其原因是因为源源不断地获得动力，而不需要消耗任何能源的“永动机”违背了能量守恒定律．故选：D．2.【答案】D【考点】热力学第二定律布朗运动分子间的相互作用力【解析】布朗运动是固体微粒的运动，反应了液体分子的无规则运动；温度是分子平均动能的标志；分子之间引力和斥力随分子之间距离的变化趋势；第二永动机并未违反能量的转化与守恒，而是违反了热力学第二定律．【解答】解：A．布朗运动是指固体微粒的无规则运动，是由液体分子撞击产生的，因此反应了液体分子的无规则运动，故A错误；B．达到热平衡的两个物体具有相同的温度，故B错误；C．第二类永动机不可能制成的原因是因为其违反了热力学第二定律，故C错误；D．水不容易被压缩说明分子间存在分子力，故D正确．故选D．3.【答案】A【考点】热力学第二定律热力学第一定律【解析】根据内能的概念分析气体膨胀时内能如何变化．热力学第二定律的内容：一种表述：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．第二定律说明热的传导具有方向性．【解答】解：A、当气体绝热压缩时，外界对气体做功，不对外放热，热力学第一定律△U=W+Q得气体的内能增大，故A正确．B、当气体等温膨胀时，内能不变，为祖国，热力学第一定律△U=W+Q得气体吸收热量，故B错误C、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；空调制冷时，热量在压缩机的做功的情况下，从低温物体传递给高温物体，故C错误D、在蒸汽机中，燃气内能不可能全部变为机械能，这也是热力学第二定律的内容的一种表述：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，故D错误．故选：A．4.【答案】D【考点】热力学第二定律分子间的相互作用力【解析】理想气体不计分子势能，故理想气体的内能只与温度有关，分析温度的变化可知内能的变化．【解答】解：A、气体的分子之间的距离比较大，分子之间的作用力忽略不计．知气体的体积膨胀，分子间的作用力不变，故A错误；BC、因气泡在上升过程中温度不变，平均动能不变，平均速率不变，故BC错误；D、体积膨胀，克服分子间的引力做功，故气体从外界吸收热量，故D正确．故选：D．5.【答案】A【考点】热力学第二定律热力学第一定律【解析】凡涉及热现象的宏观过程都具有方向性．温度是分子的平均动能的标志．根据热力学第一定律分析内能的变化．【解答】解：A、根据热力学第二定律知，凡涉及热现象的宏观过程都具有方向性，故A正确．B、气体的压强越大，温度不一定越高，所以分子的平均动能不一定越大，故B错误．C、外界对气体做正功，根据热力学第一定律△U=Q+W，知气体的内能不一定增大，还与热量有关，故C错误．D、温度升高，分子的平均动能越大，但由于分子的运动是无规则的，不是每一个分子的热运动速率都增大，故D错误．故选：A．6.【答案】C【考点】热力学第二定律【解析】物态变化时，根据吸、放热分析内能的变化．改变物体有两种方式：做功和热传递．气体分子热运动的平均动能与分子间势能分别取决于气体的温度和体积．根据热力学第二定律分析功和热的关系．【解答】解：A、水变成水蒸气，温度不变，分子平均动能不变；但由于体积增大，分子间距离增大；由于气体分子间间距接近10r0；故在变化过程中分子力做负功；分子势能增大，则内能增大；故A错误．B、对某物体做功，不一定会使该物体的内能增大，还与热传递情况有关；故B错误；C、温度是气体分子热运动平均动能的标志，而分子间势能分别取决于气体的体积；故C正确；D、功可以全部转化为热；而热量也可以全部转化为功，但要引起其他方面的变化；故D错误；故选：C．7.【答案】B,C【考点】热力学第一定律布朗运动热力学第二定律【解析】做功和热传递都可以改变内能；液体表面具有收缩的趋势，即液体表面表现为张力，是液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离引起的；自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性；布朗运动是固体颗粒的运动，间接反映了液体分子的无规则运动．【解答】解：A、做功和热传递都可以改变内能，物体吸热的同时若对外做功，则物体内能不一定增加，故A错误；B、根据热力学第二定律，自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的，故B正确；C、液体表面表现为张力，是由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离引起的，即分子间表现为引力，故C正确；D、布朗运动是固体颗粒的运动，间接反映了液体分子的无规则运动，故D错误；故选：BC．8.【答案】B【考点】热力学第二定律热力学第一定律【解析】布朗运动是固体小颗粒的无规则运动；第二类永动机符合能量守恒定律，但却违背了热力学第二定律．温度是分子平均动能的标志，0∘C时，物体分子的平均动能不为零；热量能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，只不过要引起其他方面的变化．【解答】解：A、布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的运动，不是液体分子的无规则运动，而是液体分子无规则运动的反映，故A错误；B、第二类永动机不可能制成是因为它违背了热力学第二定律；即不可能从单一热源吸收热量，而源源不断的对外做功；故B正确；C、温度为0∘C时，物体分子在做无规则运动，其平均动能也不为零；故C错误；D、热量也可以从低温物体传到高温物体，但要引起其他方面的变化；故D错误；故选：B．9.【答案】D【考点】热力学第二定律【解析】分子动理论的内容，分子在做永不停息的无规则热运动，扩散现象证明了分子在做永不停息的无规则热运动；热力学第二定律的表述，开尔文-普朗克表述不可能从单一热源吸取热量，并将这热量变为功，而不产生其他影响；第一类永动机不可能制造的原因是违背了能量守恒定律．【解答】解：A、根据分子动理论的内容，分子在做永不停息的无规则热运动，扩散现象证明了分子在做永不停息的无规则热运动，故A正确；B、根据热力学第二定律的表述，开尔文-普朗克表述不可能从单一热源吸取热量，并将这热量变为功，而不产生其他影响．故B正确；C、据热力学第一定律△U=Q+W可知，气体吸收热量，内能可能减少，故C正确；D、第一类永动机不可能制造的原因是违背了能量守恒定律．故D错误．本题选不正确的，故选：D．10.【答案】D【考点】热力学第二定律*相对湿度【解析】利用热力学第二定律分析；绝对湿度是指一定空间中水蒸气的绝对含量，可用空气中水的蒸气压来表示；相对湿度为某一被测蒸气压与相同温度下的饱和蒸气压的比值的百分数；在一定气温条件下，大气中相对湿度越大，水气蒸发也就越慢，人就感受到越潮湿；在一定气温条件下，大气中相对湿度越小，水汽蒸发也就越快，人就越感到干燥；【解答】解：A、据热力学第二定律知：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为功或不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其他变化，其实质为热学的方向性问题，其过程是不可逆的，即功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程，故A错误，B错误；C、绝对湿度是指一定空间中水蒸气的绝对含量，可用空气中水的蒸气压来表示，不是用空气中所含水蒸气的质量表示．故C错误；D、在一定气温条件下，大气中相对湿度越小，水汽蒸发也就越快，人就越感到干燥；故D正确．故选：D11.【答案】D【考点】热力学第二定律布朗运动* 液体的表面张力现象和毛细现象【解析】改变物体内能的方式有做功和热传递，这两种方式是等效的．根据热力学第二定律的表述，任何热机的效率都不可能达到100%．布朗运动：悬浮在液体内的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的标志；液体表面张力：凡作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力．【解答】解：A、做功和热传递都可以改变物体的内能，如果气体从外界吸收热量，同时气体对外做功，气体内能可能不变．故A错误；B、根据热力学第二定律，任何热机的效率都不可能达到100%，故B错误；C、布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动，不是分子的无规则运动．故C错误；D、液体表面张力产生的原因是：液体跟气体接触的表面存在一个薄层，叫做表面层，表面层里的分子比液体内部稀疏，分子间的距离比液体内部大一些，分子间的相互作用表现为引力．就象你要把弹簧拉开些，弹簧反而表现具有收缩的趋势．叶面上的小露珠呈球形是由于液体表面张力的作用．故D正确．故选：D．12.【答案】C【考点】热力学第二定律热力学第一定律【解析】布朗运动是花粉的无规则运动；分子引力和斥力都是随距离增大而减小；绝对零度不可能达到；热量只能自发的由高温物体传递给低温物体；【解答】解：A、布朗运动是花粉的无规则运动，反映的是液体分子的无规则运动，故A错误．B、无论从什么距离增大分子间距，分子引力和斥力都是随距离增大而减小，故B错误．C、事实证明绝对零度不可能达到，也即热力学零度不可能达到，故C正确；D、热量只能自发的由高温物体传递给低温物体，但若有其他因素的影响，也可以由低温物体传递到高温物体，如冰箱制冷，故D错误．故选：C．13.【答案】C【考点】热力学第二定律* 晶体和非晶体【解析】单晶体的某些物理性质是各向异性的，多晶体的物理性质是各向同性的；布朗运动是指悬浮在液体中的小颗粒的运动，不是液体分子的运动；正确理解和应用热力学第二定律，理解宏观自然过程的方向性；当分子间距离大于平衡距离时，分子间的作用力表现为引力，当分子间的距离小于平衡距离时，分子间的作用力表现为斥力．【解答】解：A、多晶体的物理性质是各向同性的，所以具有各向同性的不一定是非晶体．故A错误；B、布朗运动是指悬浮在液体中的小颗粒的运动，是液体分子的无规则运动的反映，不是液体分子的运动．故B错误；C、根据热力学第二定律可知，将能量从低温传递到高温而不引起其它变化是不可能的，故C正确；D、甲分子固定，乙分子从距离甲大于r0(10−10m)的位置开始向甲运动，在分子间距离大于r0的过程中，分子力是引力，分子做加速度运动，在分子间距离小于r0的过程中，分子力是斥力，分子做减速运动，故D错误．故选：C14.【答案】C【考点】热力学第二定律【解析】温度是分子热运动平均动能的标志；热力学第一定律公式：△U=W+Q；热力学第二定律：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，或不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响，或不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零．【解答】解：A、温度是分子热运动平均动能的标志，温度是大量分子热运动的平均动能的宏观体现，单个分子速率是随机的，故A错误；B、一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，则气体对外界做功，内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故B错误；C、根据热力学第二定律，宏观热现象具有方向性，故热传导、摩擦生热等热现象是不可逆的，故C正确；D、根据热力学第二定律，宏观热现象具有方向性，故热机中燃气的内能不可能全部转化为机械能，故D错误；15.【答案】D【考点】布朗运动【解析】解答此题的关键在于理解布朗运动的相关知识，掌握在显微镜下看到的悬浮在液体（或气体）中微小颗粒的无规则运动，是液体分子对微小颗粒撞击作用的不平衡造成的，是液体分子永不停息地无规则运动的宏观反映.颗粒越小，布朗运动越明显;温度越高，布朗运动越明显，以及对热力学第二定律的理解，了解热传递的过程是有方向性的，热量会自发地从高温物体传给低温物体，而不会自发地从低温物体传给高温物体．【解答】A、温度是分子平均动能变化的标志．温度降低，分子平均动能减小，但是个别分子速度不一定都变小，故A不正确B、布朗运动的悬浮在液体中固体微粒的运动，不是液体分子的热运动，固体微粒运动的无规则性，反应了液体分子运动的无规则性，故B错误；C、大颗粒的盐磨成细盐，不改变盐的晶体结构．故C错误．D、第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了物理过程的方向性，所以制造不出来．故D正确．故选：D二、填空题（共5题；）【答案】升高【考点】热力学第二定律【解析】电冰箱工作过程是氟利昂（或其它物质）不断的汽化和液化的过程，将热由冰箱内搬运到冰箱外．【解答】解：电冰箱工作时，氟利昂（或其它物质）在冷藏室和冷冻室内汽化吸热，然后在冷凝管内液化放热；冰箱后面的冷凝管温度比较高，把热量传给空气，冷凝管放出的热量大于冷藏室和冷冻室吸收的热量．故室内温度将升高．故答案为：升高．【答案】是宇宙所能无限接近的绝对零度，此温度不可达到,300.15【考点】热力学第二定律【解析】根据热力学第三定律的内容和热力学温标与摄氏温标的概念与区别，便可解答此题，两者大小关系为I=273.15(k)+T【解答】热力学第三定律的内容为：热力学温度的零度是宇宙所能无限接近的绝对零度，此温度不可达到，为−273.15∘C摄氏温度为T=2∘C相对应的热力学温度为T=273.15+27=300.15K故答案为：是宇宙所能无限接近的绝对零度，此温度不可达到；300.15【答案】低温,高温,吸收,做功【考点】热力学第二定律据热力学第二定律有两种常见的表述解答即可．【解答】解：据热力学第二定律可知：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；二是：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．故答案为：低温；高温；吸收；做功【答案】方向性【考点】热力学第二定律【解析】能量可以从某一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，在转化或转移的过程中能量的总量保持不变，能量转化具有方向性．【解答】热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，但却不能自发地从低温物体传递到高温物体，说明能量转移具有方向性．故答案为：方向性【答案】方向,热【考点】热力学第二定律【解析】一切自发进行的与热现象有关的宏观过程，都具有方向性，扩散、热传递等现象具有方向性．【解答】解：根据热力学第二定律，扩散、热传递等现象与温度有关，是与热现象有关的宏观过程，具有方向性．故答案为：方向性，热三、解答题（共5题；）【答案】太阳灶吸收太阳能转化为水的内能，人类不可能把辐射到地球上的能量全部转化为电能，因为违反了热力学第二定律．【考点】热力学第二定律【解析】热力学第二定律告诉我们不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响．【解答】解：黑色涂层吸收太阳辐射，使得太阳能转化为水的内能，使箱体内的水温上升．人类不可能把辐射到地球上的能量全部转化为电能，热力学第二定律告诉我们不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响．所以违反了热力学第二定律．【答案】解：如下图所示；实质：一切与热现象有关的宏观过程在自发进行时都具有方向性；或：一切与热现象有关的宏观自然过程在进行时都具有方向性；。

热力学第二定律课后微练习班级______ 姓名__________ 学号_______1．下列说法正确的是（）A．热量不仅可以从高温物体传到低温物体，也可自发地从低温物体传到高温物体B．空调等设备就是利用了热传导的方向性C．无论采用什么方法，都不可能把热量从低温物体传递给高温物体D．热量能自发地传递的条件是必须存在“温差”2．某校中学生参加电视台“异想天开”节目的活动，他们指出了下列四个设想，你觉得哪些方案从理论上讲是可行的（）A．制作一个装置只从海水中吸收内能并全部用来做功B．发明一种制冷设备，使温度降至绝对零度以下C．汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发地分离，既清洁了空气，又变废为宝D．将房屋顶盖太阳能板，可直接用太阳能来解决照明和热水问题3．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4．下列说法正确的是( )A．科学家在实验室内取得最低温度为10－9 K，随着科技发展，在不久的将来一定能取得－1 K 的低温B．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其它任何变化C．可以从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其它任何变化D．凡是不违反能量守恒定律的过程都一定能实现5．一种冷暖两用型空调，铭牌标注：输入功率1 kW，制冷能力为1.2×104 kJ/h，制热能力为1.3×104 kJ/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，是指标错误吗？答：；能量守恒吗？答：6．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．电流通过导体转化为内能，反过来，可将内能收集起来，再转化成与原来大小相同的电流C．可以制成一种热机，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7．下列说法中正确的是（）A．温度越高，每个分子的热运动速率一定越大B．从微观角度看，气体对容器的压强是大量气体分子对容器壁的频繁碰撞引起的C．随着分子间距离的增大，分子间引力增大，分子间斥力减小D．机械能不可能全部转化为内能，内能也无法全部用来做功以转化成机械能8．下列说法中正确的是（）A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的无规则运动B．将大颗粒的盐磨成细盐，就变成了非晶体C．一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加D．只要能减弱气体分子热运动的剧烈程度，气体的温度就可以降低E.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，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律9．下列各种说法中正确的是（）A．物体从外界吸收热量，其内能一定增加B．自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的C．液体与大气相接触，表面层内分子所受其他分子的作用表现为相互吸引D．布朗运动是液体分子的无规则运动10．关于热力学第二定律，下列说法中不正确的是（）A．热力学第二定律揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性B．热力学第二定律有两种表述，它们是等价的C．热力学第二定律包含于热力学第一定律之中D．根据热力学第二定律，第二类永动机不可能制成参考答案：1．答案： D解析：空调等设备是利用电能做功，不断地“搬运”热量，而不是热量的自发传导，因此采用一定的手段，热量也可“反向”传导.所以本题正确选项是D。

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%。

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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。