-高中物理热力学定律第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时训练

1、热力学第二定律热力学第二定律的微观解释题组一 热力学第二定律.热力学第二定律使人们结识到自然界中进行的波及热现象的宏观过程（ ) A都具有方向性B.只有部分具有方向性C没有方向性D.无法拟定解析:自然界中波及热现象的宏观过程都具有方向性,例如,热传导、气体自由膨胀等。答案:A2.有关第二类永动机,下列说法对的的是( ).它既不违背热力学第一定律,也不违背热力学第二定律.它既违背了热力学第一定律,也违背了热力学第二定律.它不违背热力学第一定律,却违背了热力学第二定律D.它只违背热力学第一定律,不违背热力学第二定律解析:第二类永动机仍然遵循能量守恒定律,因此不违背热力学第一定律,但能量的转化和转移具有一定的方向性,它违背了热力学第二定律。故C对的。答案:C3.图示为电冰箱的工作原理示意图。压缩机工作时,逼迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环。在蒸发器中,制冷剂被汽化,汽化时吸取箱体内的热量,汽化的制冷剂通过冷凝器，制冷剂被液化,放出热量到箱体外。下列说法对的的是( ).热量可以自发地从冰箱内传递到冰箱外B.电冰箱的工作原理违背热力学第二定律C电冰箱的工作原理不违背能量守恒定律D.电冰箱的制冷

2、系统可以不断地把冰箱内的热量传到外界，是由于其消耗了电能解析:由热力学第二定律知，热量不能自发地从低温物体传到高温物体,除非施加外部的影响和协助。电冰箱从内部吸取热量，需要压缩机的协助并消耗电能,故选项、B错误；而在这一过程中,是消耗了电能,而使压缩机做功,故不违背能量守恒定律，故选项C、D对的。答案:C4.汽车内燃机汽缸内汽油燃烧时,气体体积膨胀推动活塞对外做功。已知在某次对外做功的冲程中,汽油燃烧释放的化学能为110 J,因尾气排放、汽缸发热等对外散失的热量为02 J。该内燃机的效率为 。随着科技的进步，可设法减少热量的损失，则内燃机的效率能不断提高,其效率 (选填“有也许”或“仍不也许”）达到10%。解析：内燃机的效率:=100%=0=2;内燃机的效率永远也达不到100%。答案:20%仍不也许.用两种不同的金属丝构成一种回路,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。有关这一现象,对的的说法是()A.这一实验过程不违背热力学第二定律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,热水内能所有转化成电能,电能则部分转化

3、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,电能则所有转化成冷水的内能解析:温差发电现象中产生了电能是由于热水中的内能减少,一部分转化为电能，一部分传递给冷水，转化效率低于00%,不违背热力学第二定律。热水温度减少,冷水温度升高,故选项A、B对的，选项、D错误。答案:B6.热力学第二定律常用的表述有如下两种:第一种表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体;第二种表述:不也许从单一热库吸取热量并把它所有用来做功,而不引起其她变化。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毕示意图(b）。根据你的理解,热力学第二定律的实质是 。解析：从低温物体向高温物体传递热量是通过制冷机的物质来完毕的，因此外界对物体做功;反过来从高温物体向低温物体传递热量,热机应对外界做功。答案：如图所示一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性题组二热力学第二定律的微观解释.任何自然过程中,一种孤立系统的总熵不会（ ).增长 B.不变C减小.无法判断解析:根据熵的增长原理知,在一种孤立系统中,熵都不会减小,故C对的。答案:

4、8.对“覆水难收”的论述对的的是（ ）A.盛在盆中的水是一种宏观态,因盆子的因素,相应的微观态数目较少,较为有序B.盛在盆中的水是一种宏观态,因盆子的因素,相应的微观态数目较多，较为无序C泼出的水是一种宏观态，因不受器具的限制,相应的微观态数目较多,较为无序D泼出的水是一种宏观态，因不受器具的限制,相应的微观态数目较少,较为有序解析:一切自然的过程总是从有序转化为无序,因此盆中的水是有序的，泼出的水是无序的。答案:C下列哪些现象可以发生,并且不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.蒸汽机把蒸汽的内能所有转化成机械能C.桶中浑浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉,上面的水变清澈,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解析:A、都违背了热力学第二定律,都不能发生。中系统的势能减少了,D中消耗了电能，因此不违背热力学第二定律,均能发生。答案:CD10.下列有关热力学第二定律微观意义的说法对的的是()从微观的角度看，热力学第二定律是一种记录规律.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

5、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,一种孤立系统的总熵不会减小解析：从热力学第二定律的微观本质看,一切不可逆过程总是沿着大量分子热运动无序限度增大的方向进行,选项B、错误。热力学第二定律是一种记录规律,选项A对的。任何自然过程总是朝着无序限度增大的方向进行,也就是熵增长的方向进行，故选项D对的。答案:AD(建议用时：30分钟）1.对于孤立体系中发生的实际过程,下列说法中对的的是()A系统的总熵只能增大,不也许减小B.系统的总熵也许增大，也许不变,还也许减小C.系统逐渐从比较有序的状态向更无序的状态发展.系统逐渐从比较无序的状态向更加有序的状态发展解析：在孤立体系中发生的实际过程，其系统的总熵是增长的,它不也许减小,故选项对的,选项错误。根据熵增长原理,该系统只能是从比较有序的状态向更无序的状态发展,故选项C对的,选项错误。答案:下列说法中对的的是( )A.气体向真空中扩散时,气体分子变成均匀分布的也许性最大B我们所说的有序状态,指的是相应着较多微观态的那样的宏观态C.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熵越大,表达宏观态所相应的微

6、观态数目越少解析:气体向真空中扩散时,气体分子变成均匀分布的也许性最大,选项对的。我们所说的有序状态,指的是相应着较少微观态的那样的宏观态，选项B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，根据熵增长原理则表达宏观态所相应的微观态数目越多，即选项C对的，D错误。答案:AC3.下列说法对的的是( ）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.热传导是有方向性的气体向真空中膨胀的过程是有方向性的解析:如果是自发的过程,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，在外界条件的协助下,热量也能从低温物体传到高温物体,选项对，B错,C对;气体向真空中膨胀的过程是不可逆的,具有方向性,选项D对。答案:C4.有关热力学定律,下列说法对的的是( )为了增长物体的内能,必须对物体做功或向它传递热量B.对某物体做功，必然会使该物体的内能增长.可以从单一热源吸取热量,使之完全变为功D.不也许使热量从低温物体传向高温物体解析:变化内能的措施有做功和热传递两种,所觉得了增长物体的内能,必须对物体做功或向它传递热量,选

7、项对的;对物体做功的同步向外界放热,则物体的内能也许不变或减小,选项错误;根据热力学第二定律可知,在对外界有影响的前提下,可以从单一热源吸取热量,使之完全变为功,选项对的；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,选项错误。答案:AC5.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自发地填充到大米空隙中,而通过一段时间大米、小米不会自动分开.将一滴红墨水滴入一杯清水中,会均匀扩散到整杯水中,通过一段时间,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减少,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,最后也不会使汽车热机的效率达到00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不属于热现象，A错;由热力学第二定律可知B、C、D对的。答案：BCD6在研究性学习的过程中,同窗们提出了如下四个活动方案,哪些从理论上讲是可行的（ ).改善热机的生产工艺,总有一天热机的效率可达到100%B.发明一种制冷设备，使温度降至绝对零度如下C.汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气,想措施使它们自

8、发地分离,既清洁了空气,又变废为宝.将房屋顶盖上太阳能板,可直接用太阳能来解决照明和热水问题解析：热机的效率不也许达到00%,A错;绝对零度不也许达到,B错;汽车尾气中有害气体不会与空气自动分离，C错;太阳能可以发电和进行加热,D对的。答案：D7.炎炎夏日,两位同窗在布满凉意的空调室内,就空调机的工作过程与否遵循热力学第二定律的问题发生了争论。一位同窗说:空调机工作时,不断地把热量从室内传到室外,即从低温物体传到高温物体,可见它并不遵循热力学第二定律。另一位同窗说：热力学第二定律是热力学系统的普遍规律,空调机的工作过程不也许违背它。两人各执一词,都无法使对方信服。请你对她们的论点作出评论。答案:压缩机是空调机的“心脏”,它消耗电能对来自蒸发器的制冷剂蒸汽做功，使它变成高温高压的蒸汽。然后这些高温高压的蒸汽来到冷凝器,向低温的环境放热，同步自身被冷却而凝成低温高压的液体。这些低温高压的液体制冷剂由过滤器滤掉水分和杂质，进入毛细管,经节流阀膨胀，变为低温低压的液体,随后进入空调机的蒸发器。在蒸发器内,这些低温低压的液态制冷剂在低压条件下迅速汽化,从外界(空调机内)吸取热量,使空调机的温度减少。这样就完毕了一种制冷循环。由此可见乙同窗的论点对的。.一辆汽车的发动机输出功率为66.1kW，每小时耗(柴)油1 kg,请计算发动机的效率。(柴油的热值为4.3107J/kg)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Wt=66 150 W3 600s2.3810J完全燃烧1k柴油放出的能量总43107Jkg kg=60208 J,做有用功的能量Q有=W=2.810 J因此100%=9.%发动机的效率是9.5。答案:9.5%

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