魯科版選修33 熱力學(xué)第二定律 第1課時(shí) 作業(yè).docx

1.(廣東深圳)下列說法正確的是( )a.物體放出熱量，溫度一定降低b.物體內(nèi)能增加，溫度一定升高c.熱量能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體d.熱量能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體解析：物體放出熱量，有可能同時(shí)外界對(duì)物體做功，溫度不一定會(huì)降低.物體內(nèi)能增加，可能是分子勢能增加，分子動(dòng)能可能不變，物體溫度不一定會(huì)升高，故b錯(cuò)誤.c選項(xiàng)違背熱力學(xué)第二定律，故錯(cuò)誤.正確選項(xiàng)為d.答案：d2.下列說法正確的是( )a.機(jī)械能全部變成內(nèi)能是不可能的b.第二類永動(dòng)機(jī)不可能制造成功的原因是因?yàn)槟芰考炔粫?huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式c.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體d.從單一熱源吸收的熱量全部變成功是可能的答案：d3.下列說法正確的是( )a.熱量不能由低溫物體傳遞到高溫物體b.外界對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能必定增加c.第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成，是因?yàn)檫`反了能量守恒定律d.不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化解析：熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體，但不能自發(fā)進(jìn)行，必須借助外界的幫助；外界對(duì)物體做功的同時(shí)，物體有可能向外界放熱；第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成，是因?yàn)檫`反了熱力學(xué)第二定律；機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有方向性.答案：d4.以下說法正確的是( )a.熱量不僅可以從高溫物體傳到低溫物體，也可自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體b.空調(diào)等設(shè)備就是利用了熱傳導(dǎo)的方向性c.無論采用什么方法，都不可能把熱量從低溫物體傳遞給高溫物體d.熱量能自發(fā)地傳遞的條件是必須存在“溫差”答案：d5.第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成，是因?yàn)? )a.違背了能量守恒定律b.熱量總是從高溫物體傳遞到低溫物體c.機(jī)械能不能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能d.內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，同時(shí)不引起其他變化解析：第二類永動(dòng)機(jī)的設(shè)想并不違背能量守恒定律，但卻違背了涉及熱現(xiàn)象的能量轉(zhuǎn)化過程是有方向性的規(guī)律，a選項(xiàng)錯(cuò)誤.在引起其他變化的情況下，熱量也可由低溫物體非自發(fā)地傳遞到高溫物體，b選項(xiàng)錯(cuò)誤.機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，如物體克服摩擦力做功的過程，c選項(xiàng)錯(cuò)誤.但在不引起其他變化的情況下，內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，d選項(xiàng)正確.答案：d綜合運(yùn)用6.熱力學(xué)第二定律常見的表述有兩種.第一種表述：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化；第二種表述：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化.圖(a)是根據(jù)熱力學(xué)第二定律的第一種表述畫出的示意圖：外界對(duì)制冷機(jī)做功，使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體.請(qǐng)你根據(jù)第二種表述完成示意圖(b)圖根據(jù)你的理解，熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)是.圖5-3-4解析：第二種表述的意思是：熱機(jī)吸收熱量，對(duì)外做功，同時(shí)把熱量傳給低溫物體，其表述示意圖如圖所示.其實(shí)質(zhì)是：自然界中一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性.答案：自然界中一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性7.關(guān)于永動(dòng)機(jī)和熱力學(xué)定律的討論，下列敘述正確的是( )a.第二類永動(dòng)機(jī)違反能量守恒定律b.如果物體從外界吸收了熱量，則物體的內(nèi)能一定增加c.外界對(duì)物體做功，則物體的內(nèi)能一定增加d.做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，但從能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)來看這兩種改變方式是有區(qū)別的解析：第二類永動(dòng)機(jī)并不違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)第二定律，因此不可能制成，a選項(xiàng)錯(cuò)誤.做功和熱傳遞是改變物體的內(nèi)能的兩種方式，做功是內(nèi)能和其他形式能之間的轉(zhuǎn)化，熱傳遞是內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)移，d選項(xiàng)正確.根據(jù)熱力學(xué)第一定律u=w+q，物體從外界吸熱，可以同時(shí)對(duì)外界做功，其內(nèi)能不一定增加；同理，外界對(duì)物體做功，可以同時(shí)向外界放熱，其內(nèi)能也不一定增加.b、c兩選項(xiàng)均錯(cuò)誤.答案：d8.關(guān)于永動(dòng)機(jī)和熱力學(xué)定律的討論，下列敘述正確的是（ ）a.第二類永動(dòng)機(jī)違反能量守恒定律b.如果物體從外界吸收了熱量，則物體的內(nèi)能一定增加c.外界對(duì)物體做功，則物體的內(nèi)能一定增加d.做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，但從能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)來看這兩種改變方式是有區(qū)別的解析：第二類永動(dòng)機(jī)并不違反能量守恒定律，它只不符合熱力學(xué)第二定律，所以a項(xiàng)錯(cuò)誤.從熱力學(xué)第一定律可知物體內(nèi)能的改變u與物體吸、放熱q和做功w有關(guān)，即u=q+w.物體只從外界吸收了熱量，做功情況不明確，同樣道理，對(duì)物體做功而吸、放熱情況不明確，都不能斷定物體的內(nèi)能如何變化，所以b、c項(xiàng)錯(cuò)誤.做功是通過機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，而熱傳遞是熱能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，兩種改變內(nèi)能的方式和本質(zhì)是有區(qū)別的，所以d項(xiàng)正確.答案：d9.用火箭把質(zhì)量m=1.0103 kg的衛(wèi)星發(fā)射到接近地面的圓形軌道上繞地球運(yùn)行.已知地球半徑r=6.4106 m,火箭內(nèi)所裝燃料的熱值q=6.4107 j/kg,地面附近的重力加速度g=9.8 m/s2.若燃料完全燃燒產(chǎn)生的熱量有1%轉(zhuǎn)化為衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的動(dòng)能，火箭內(nèi)所裝燃料的質(zhì)量至少為多少？解析：近地衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由萬有引力定律和牛頓第二定律得mg，則衛(wèi)星運(yùn)行時(shí)的動(dòng)能ek=.設(shè)火箭內(nèi)所裝燃料的質(zhì)量至少為m，全部燃燒產(chǎn)生的熱量q=qm，依題意有qm1%=，故m=100=4.9104 kg.答案：4.9104 kg10.一木塊靜止在光滑的水平面上，被水平方向飛來的子彈擊中，子彈進(jìn)入木塊的深度為2 cm，木塊相對(duì)于桌面移動(dòng)了1 cm.設(shè)木塊對(duì)子彈的阻力恒定，則產(chǎn)