高二下學(xué)期物理《熱力學(xué)第二定律》達(dá)標(biāo)測試1：選修3

1、9/9高二下學(xué)期物理?熱力學(xué)第二定律?達(dá)標(biāo)測試1：選修3大家在遇到各種類型的題型時(shí) ,能否沉著應(yīng)對 ,關(guān)鍵在于平時(shí)多做練習(xí) ,下文是由查字典物理網(wǎng)為大家推薦的精編熱力學(xué)第二定律達(dá)標(biāo)測試 ,一定要認(rèn)真對待哦!一、填空題1.根據(jù)循環(huán)效果而言 ,熱機(jī)循環(huán)是將_轉(zhuǎn)變?yōu)開的熱力循環(huán);而逆向循環(huán)是將_轉(zhuǎn)變?yōu)開的熱力循環(huán)。2.完成一次正向循環(huán)后 ,工質(zhì)從熱源吸熱q1,向冷源放熱q2,其中只有_局部才能轉(zhuǎn)化為_。3.熱量由高溫物體傳向低溫物體是一種_過程 ,而熱量由低溫物體傳向高溫物體是一種_過程 ,它的進(jìn)行需要以_作為補(bǔ)償條件。4.不可能制造出一種循環(huán)工作的熱機(jī) ,只從_個(gè)熱源吸取熱量 ,使之完全變?yōu)橛杏霉?/p>

2、 ,而其它物體不發(fā)生任何_。過程5.卡諾循環(huán)是由兩個(gè)可逆的_過程和兩個(gè)可逆的_過程所組成。6.在兩個(gè)恒溫?zé)嵩撮g工作的一切可逆循環(huán) ,其熱效率僅決定于兩熱源的_ ,而與工質(zhì)的性質(zhì)_。7.卡諾循環(huán)的熱效率是同溫限范圍內(nèi)一切循環(huán)熱效率的_,它是其他熱機(jī)循環(huán)中熱變功完善程度的_。8.在可逆過程中 ,工質(zhì)吸熱,熵_; 工質(zhì)放熱,熵_;(增大或減小)9.孤立系統(tǒng)熵可以_(發(fā)生_程 ,或_(發(fā)生_過程時(shí)) ,但不可能_。10.熱力學(xué)第二定律的物理表達(dá)式為_ 。11.在一定溫度T下放出的熱量Q ,對于環(huán)境溫度T0而言 ,其余可用能局部Qa=_ ,無效能局部為_。12.熱力學(xué)第二定律的克勞修斯的表述為：“不可能

3、將熱由_物體向_物體傳遞 ,而不留下其它_。13.在可逆過程中系統(tǒng)熵的增加 ,意味著系統(tǒng)_ ,在孤立系統(tǒng)中熵的增加 ,那么意味著_。二、判斷題1卡諾循環(huán)的熱效率小于。2 工質(zhì)經(jīng)過一個(gè)不可逆循環(huán)后 ,其熵的變化大于零。3 自發(fā)過程都是不可逆的。4 不可逆過程中工質(zhì)熵的變化量無法計(jì)算。5 熱不可能全部轉(zhuǎn)化成為功。6 可逆循環(huán)的熱效率必不大于不可逆循環(huán)的熱效率。7 定熵過程一定是可逆絕熱過程。8 一臺熱機(jī)工作在T1=900K和T2=300K的兩個(gè)恒溫?zé)嵩匆?,熱機(jī)從高溫?zé)嵩次鼰?000kJ,向冷源放熱300kJ ,那么該熱機(jī)是不可能實(shí)現(xiàn)的 ,9 熱機(jī)循環(huán)中循凈功愈大 ,那么循環(huán)熱效率愈高。10 使系

4、統(tǒng)熵增加的過程一定是不可逆過程。11 熱量不可能由低溫物體傳向高溫物體。12 假設(shè)工質(zhì)從某一初態(tài)沿可逆過程和不可逆過程到達(dá)同一終態(tài) ,那么不可逆過程中的熵變必定大于可逆過程中的熵變。13 熱力循環(huán)就是封閉的熱力過程。14 在絕熱房間內(nèi) ,冰箱開門運(yùn)行能使房間溫度降低。三、選擇題1 關(guān)于卡諾循環(huán)的熱效率 ,以下說法中正確的選項(xiàng)是：(1)可以大于1?(2)可以等于1?(3)只能小于12 工質(zhì)經(jīng)過一個(gè)不可逆循環(huán)后 ,其熵的變化量：(1)大于零?(2)等于零?(3)小于零3 在一可逆過程中 ,工質(zhì)吸熱說明該過程一定是：(1)熵增過程?(2)熵減過程?(3)定熵過程4 有摩擦的絕熱過程一定是：(1)熵增

5、過程?(2)熵減過程?(3)定熵過程5 功式t=1-Q2/Q1的適用條件是：(1)任意熱機(jī)循環(huán) ,包括卡諾循環(huán)(2)只適用于卡諾循環(huán)?(3)除卡諾循環(huán)外的一切熱機(jī)循環(huán)6 熱機(jī)從熱源吸熱1000kJ ,對外作功1000kJ ,其結(jié)果是：(1)違反熱力學(xué)第一定律?(2)違反熱力學(xué)第二定律?(3)違反熱力學(xué)第一及第二定律(4)不違反熱力學(xué)第一及第二定律7 某熱機(jī)循環(huán)中 ,工質(zhì)從熱源(T1=2019K)得到熱量Q1 ,對外作功Wo=1500J ,并將熱量Q2=500J排至冷源(T2=300K) ,試判斷該循環(huán)為：(1)可逆循環(huán)?(2)不可逆循環(huán)?(3)不可能實(shí)現(xiàn)8 自發(fā)過程的特點(diǎn)是：(1)系統(tǒng)熵必然減

6、少?(2)需伴隨非自發(fā)過程才能進(jìn)行?(3)必為不可逆過程?(4)必為可逆過程四、問答題1 熱連續(xù)轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ臈l件是什么?轉(zhuǎn)變限度是什么?2 利用孤立系統(tǒng)熵增原理 ,證明熱量是自發(fā)地由高溫物體轉(zhuǎn)向低溫物體。3 比擬循環(huán)熱效率公式 t=1-Q2/Q1與 t=1-T2/T1的適用條件。4 第二類永動機(jī)與第一類永動機(jī)有何不同?5 理想氣體的絕熱自由膨脹過程中系統(tǒng)與外界沒有交換熱量 ,為什么熵增大?6 熱力學(xué)第二定律能否表達(dá)為：“機(jī)械能可以全部變?yōu)闊崮?,而熱能不可能全部變?yōu)闄C(jī)械能。?五、計(jì)算題1 有一卡諾循環(huán)工作于600及40兩個(gè)熱源之間 ,設(shè)每秒鐘從高溫?zé)嵩次鼰?00kJ。求：(1)卡諾循環(huán)的熱效率(

7、2)循環(huán)產(chǎn)生的功率(3)每秒鐘排向冷源的熱量2 某動力循環(huán)工作與溫度為1000K及300K的兩熱源之間 ,循環(huán)為1-2-3-1 ,其中1-2為定壓吸熱過程 ,2-3為可逆絕熱過程 ,3-1為定溫放熱過程。點(diǎn)1的參數(shù)是p1=1MPa,T1=300K,點(diǎn)2的參數(shù)T2=1000K,工質(zhì)為1kg,cp=1.01kJ/(kg.K)。求循環(huán)熱效率及循環(huán)功?3 某可逆循環(huán) ,熱源溫度為1400K ,冷源溫度為60 ,假設(shè)Q1=5000kJ。求：(1)高溫?zé)嵩?、冷源的熵變化?2)由兩個(gè)熱源組成的系統(tǒng)的熵變化量4 某動力廠 ,熱源T1=1650K ,冷源T2=300K ,求從熱源放熱800kJ中有多少變?yōu)樽畲?/p>

8、的循環(huán)功?假設(shè)此熱量先傳給T1=832K的熱源 ,問每800KJ的熱量中還有多少變?yōu)樽畲蟮难h(huán)功?假設(shè)此視為一孤立系 ,那么在不等溫傳熱中系統(tǒng)熵增量及產(chǎn)生的不可逆損失各是多少?5 某火力發(fā)電廠的工質(zhì)從溫度為1800的高溫?zé)嵩次鼰?,并向溫度為20的低溫?zé)嵩捶艧?,試確定：(1)按卡諾循環(huán)工作的熱效率(2)輸出功率為100000KW ,按卡諾循環(huán)工作時(shí)的吸熱量和放熱量(3)由于內(nèi)外不可逆因素的影響 ,實(shí)際循環(huán)熱效率只有理想循環(huán)熱效率的45。當(dāng)輸出功率維持不變時(shí) ,實(shí)際循環(huán)中的吸熱量和放熱量。6 某熱機(jī)在T1=1800K和T2=450K的熱源間工作 ,假設(shè)每個(gè)循環(huán)工質(zhì)從熱源吸熱1000KJ,試計(jì)算

9、：(1)循環(huán)的最大功?(2)如果工質(zhì)在吸熱過程中與高溫?zé)嵩吹臏夭顬?00K ,在放熱過程中與低溫過程中與低溫?zé)嵩吹臏夭顬?0K ,那么該熱量中最大能轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗌俟?熱效率是多少?(3)如果循環(huán)過程中 ,不僅存在傳熱溫差 ,并由于摩擦使循環(huán)功減小10KJ ,那么熱機(jī)的熱效率為多少?答案一、?填空題1 熱能 ,機(jī)械能 ,機(jī)械能 ,熱能2 q1-q2,機(jī)械能(循環(huán)功)3 自發(fā) ,非自發(fā) ,消耗制冷機(jī)的功4 一 ,變化5 定溫 ,絕熱6 溫度 ,無關(guān)7 最高值 ,衡量標(biāo)準(zhǔn)8 增大 ,減小9 增大 ,不可逆10 Sis011 Qa=Q(1-To/T),QTo/T12 低溫 ,高溫 ,任何變化13 吸熱 ,

10、系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生了不可逆過程二、判斷題1 ?？ㄖZ循環(huán)的熱效率只能小于1 ,因?yàn)橄蚶湓磁艢夥艧崾菬嶙児Φ谋貍錀l件(即Q20)2 。不管循環(huán)可逆與否 ,完成循環(huán) ,那么工質(zhì)回復(fù)到初始狀態(tài) ,工質(zhì)熵不變。3 。4 。不可逆過程中熵的變化量可以計(jì)算 ,方法是：在相同的初、終狀態(tài)間選擇一條可逆路徑來計(jì)算。5 。假設(shè)留下其它變化是可能的。如理想氣體在定溫吸熱膨脹過程中 ,就可把所吸熱量全部轉(zhuǎn)化為功 ,但同時(shí)留下了其它變化 ,即氣體狀態(tài)發(fā)生了變化。6 。只有在熱源和冷源溫度條件相同時(shí)才正確。7 。定熵過程不一定是可逆絕熱過程。如系統(tǒng)在狀態(tài)變化過程中 ,因不可逆因素產(chǎn)生的熵產(chǎn)和系統(tǒng)放熱減少的熵隨時(shí)相等時(shí) ,系統(tǒng)所經(jīng)

11、歷的過程就是定熵過程 ,但卻不是可逆絕熱過程。8 。9 。循環(huán)熱效率不僅與循環(huán)凈功有關(guān) ,還與循環(huán)吸熱量有關(guān) ,取決于兩者的比值(W0/Q1)。10 ?？赡嫖鼰徇^程也可使系統(tǒng)熵增大。11 。熱量可以由低溫物體傳向高溫物體 ,如制冷循環(huán) ,其實(shí)現(xiàn)條件是制冷機(jī)要消耗功。12 。兩過程的熵變應(yīng)相等 ,因?yàn)殪厥菭顟B(tài)參數(shù) ,只要初、終狀態(tài)相同 ,其變化量就應(yīng)相同 ,而與變化路徑無關(guān)。13 。14 。可分別從熱力學(xué)第一、第二定律加以證明。三、選擇題1.3?2 .2?3.(1)?4.(2)?5.(1)?6.(2)?7.(2)?8.?(3)四、問答題1.答：至少應(yīng)有兩個(gè)溫度不同的熱源構(gòu)成的熱力循環(huán)。two ,

12、q20。2.答：孤立系中自發(fā)傳熱時(shí) ,系統(tǒng)熵的變化量Sis=Q(1/T2-1/T1)。因不可逆?zhèn)鳠?,其Sis0,那么T1必須大于T2 ,即熱量是自發(fā)地由高溫傳向低溫物體。3.答：前者適用于任意熱機(jī)循環(huán) ,后者適用于兩個(gè)恒溫?zé)嵩撮g工作的一切可逆循環(huán)(包括卡諾循環(huán))。4.答：第一類永動機(jī)違反能量守恒原理;而第二類永動機(jī)并不違反能量守恒原理 ,但它卻違反熱力學(xué)第二定律。5.答：理想氣體的絕熱自由膨脹過程中系統(tǒng)與外界沒有交換熱量 ,故熵流為零。但自由膨脹過程是一個(gè)典型的不可逆過程 ,存在熵產(chǎn)恒大于零。由S=f+g可知 ,理想氣體的絕熱自由膨脹過程中系統(tǒng)的熵增大。6.答：不能這樣表述。對于可逆的定溫過

13、程 ,工質(zhì)所吸收的熱量可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 ,但是自身狀態(tài)發(fā)生了變化 ,所以這種表述不正確。五、計(jì)算題1.(1)t, c=0.64?(2) 64kJ/s(64kW)?(3)Q2=36kJ/s2.t=48.9 ,w0=345.4kJ/kg3.S(熱源)=-3.75kJ/k,S(冷源)=3.57kJ/K,S(系統(tǒng))=04.W0=645.6kJ,W0=508.4kJ,Sis=0.487kJ/K,不可逆損失即做功能力損失為：I=W0-W0=146.2kJ5.(1)t,c=0.859?(2)Q1=1.165105kJ/s,Q2=1.65104kJ/s (3)實(shí)際循環(huán)：t=0.387,Q1=2.587105kJ/s;Q2=1.587105kJ/s6.(1)W0,max=750kJ, (2)W0,max=706kJ,t=70.6 (3)t=69.67.(1)用電熱器供暖 ,所需功率即等于供熱率 ,