《熱力學第二定律的微觀解釋》模擬試題 一等獎

《熱力學第二定律的微觀解釋》試題１．關(guān)于有序和無序下列說法正確的是（）A．有序和無序不是絕對的B．一個“宏觀態(tài)”可能對應著許多的“微觀態(tài)”C．一個“宏觀態(tài)”對應著唯一的“微觀態(tài)”D．無序意味著各處一樣、平均、沒有差別2．根據(jù)熱力學第二定律判斷，下列說法正確的是（）A．內(nèi)能可以自發(fā)的轉(zhuǎn)變成機械能B．擴散的過程完全可逆的C．火力發(fā)電時，燃燒物質(zhì)的內(nèi)能不可以全部轉(zhuǎn)化為電能D．熱量不可能自發(fā)的從低溫物體傳遞到高溫物體3．倒一杯熱水，然后加入適當?shù)奶呛螅菚咳苡谒?，但一段時間后又觀察到杯底部有糖結(jié)晶，關(guān)于這個過程下列敘述正確的是（）A．溶解過程是自發(fā)的，結(jié)晶過程也是自發(fā)的，因此熱力學第二定律是錯誤的B．溶解過程是有序向無序轉(zhuǎn)變的過程C．結(jié)晶過程是有序向無序轉(zhuǎn)變的過程D．結(jié)晶過程不是自發(fā)的，因為有外界的影響4．下列說法正確的是()A．如果大量分子的集合從A分布進入B分布的概率大于從B分布進入A分布，則B分布更無序B．如果大量分子的集合從A分布進入B分布的概率大于從B分布進入A分布，則A分布更無序C．大量分子的集合能自發(fā)地從A分布進入B分布，則該過程是可逆的D．大量分子的集合能自發(fā)地從A分布進入B分布，則該過程是不可逆的5．一個密閉的容器內(nèi)有稀薄氣體，在容器上開一個小口，外部的空氣就會流入容器，在氣體流入過程中，容器內(nèi)靠近開口處的空氣密度暫時變得比內(nèi)部大，以下說法正確的是（）A．此時容器內(nèi)氣體處于一個不平衡狀態(tài)，是一個最無序的狀態(tài)B．外界的影響破壞了容器內(nèi)氣體的平衡C．上面事實說明熱力學第二定律只適用于封閉系統(tǒng)D．對一個開放系統(tǒng)并不一定是最無序的分布6．下列關(guān)于熱現(xiàn)象的說法，正確的是（）A．外界對物體做功，物體的內(nèi)能一定增加B．物體的溫度可以一直降低到絕對零度C．任何條件下，熱量都不會由低溫物體傳遞到高溫物體D．任何熱機都不可能使燃料釋放的熱量完全轉(zhuǎn)化為機械能7．關(guān)于熱力學第二定律的理解下列正確的是（）A．宏觀與熱有關(guān)的自發(fā)的物理過程都是不可逆的B．所有熱過程都是從有序變?yōu)闊o序C．熵增加原理說明自然的物理過程具有方向性D．熱運動是一種最無序的運動，內(nèi)能是最無序運動所對應的能量，因此機械能可以全部轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能，但不可能將內(nèi)能100?全部轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能8．下列關(guān)于熱力學定律的表述正確的是（）A．熱力學零度不可達到B．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C．其數(shù)學表達式是△U=Q+WD．能量在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中總量保持不變9．1997年諾貝爾物理學獎授與朱棣文等三人，以表彰他們在激光冷卻和捕獲原子的方法上所作出的貢獻。目前已應用激光將原子的溫度冷卻到10-12K的數(shù)量級，已經(jīng)非常接近0K，下列關(guān)于”0K”說法中正確的是( )A．0K即0℃，隨著科學的發(fā)展是可以達到的B．0K即0℃，只能無限接近,但不可能達到C．0K即絕對零度，隨著科學的發(fā)展是可以達到的D．0K即絕對零度，只能無限接近，但不可能達到10．下列所述過程是可逆的，還是不可逆的?如果是可逆過程請在（）中打“?”(1)汽缸與活塞組合中裝有氣體，當活塞上沒有外加壓力，活塞與汽缸間沒有摩擦時。（）(2)上述裝置，當活塞上沒有外加壓力，活塞與汽缸上摩擦很大，使氣體緩慢地膨脹時。（）(3)上述裝置，沒有摩擦，但調(diào)整外加壓力，使氣體能緩慢地膨脹時。（）(4)在一絕熱容器內(nèi)盛有液體，不停地攪動它，使它溫度升高。（）(5)一傳熱的容器內(nèi)盛有液體，容器放在一恒溫的大水池內(nèi)，液體不停地攪動，可保持溫度不變。（）(6)在一絕熱容器內(nèi)，不同種類的液體進行混合。（）(7)在一絕熱容器內(nèi)，不同溫度的氦氣進行混合。（）[梯次二]11．根據(jù)熱力學定律可知，下列說法中正確的是（）A．“永動機”是可能制成的B．一切宏觀熱力學過程都具有方向性C．關(guān)于自然過程的方向性可以這樣表：即在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減小D．熱力學第二定律與能量守恒定律是相互矛盾的12．下列關(guān)于熱現(xiàn)象的論述中，正確的是（）A．給自行車車輪打氣時，要克服空氣分子間的斥力來壓活塞B．布朗運動的劇烈程度與溫度的高低無關(guān)C．隨科學技術(shù)的發(fā)展，物體的溫度可以降低到絕對零度D．熱機的效率不可能提高到100%，因為它違背熱力學第二定律13．下列說法正確的是（）A．熱力學第二定律只在一定前提條件下才能成立B．熱力學第二定律揭示了一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行C．能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有方向性D．熱力學第二定律揭示了有大量分子參與宏觀過程的方向性14．下列說法正確的是（）A．與熱現(xiàn)象有關(guān)的自發(fā)的宏觀過程是有方向性的B．與熱現(xiàn)象有關(guān)的自發(fā)的宏觀過程是熵增加的過程C．氣體擴散現(xiàn)象向著無序性增加的方向進行,是可逆過程D．機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程是系統(tǒng)的熵增加的過程15．從微觀角度看（）A．熱力學第二定律是一個統(tǒng)計規(guī)律B．一個孤立系統(tǒng)總是從熵大的狀態(tài)向熵小的狀態(tài)發(fā)展C．一個宏觀狀態(tài)所對應的微觀狀態(tài)越多，越是無序，熵值越大D．出現(xiàn)概率越大的宏觀狀態(tài)，熵值越大16．下列說法中正確的是（）A．在絕對零度附近所有分子都將停止運動B．在自然條件下，熱量不可能從低溫物體傳給高溫物體C．熱力學溫度每一度的大小跟攝氏溫度的每一度大小相同D．隨科學技術(shù)的發(fā)展，物體的溫度可以降低到絕對零度17．關(guān)于熱力學第二定律有一下四種說法：②③熱力學第二定律使我們認識到：熱量不可能由低溫物體傳遞到高溫物體；④第二類永動機違背了能量守恒定律和熱力學第二定律，因此不可能制成。上述說法中正確的是()A．②B．②③C．①④D．①③④18．（1）在一套二居室的單元中，放一只蜜蜂，這只蜜蜂出現(xiàn)在左房間的幾率是多少？（2）放四只蜜蜂，四只蜜蜂都出現(xiàn)在左房間、三只蜜蜂都出現(xiàn)在左房間、二只蜜蜂都出現(xiàn)在左房間的幾率各是多少？（3）在上面的情況下請找出哪一種分布是最無序的分布？你需要多少只蜜蜂才能說“最無序的分布將是最持久的平衡”？19．一絕熱容器被隔板分為體積相等的兩部分，一邊是nmol的空氣，一邊為真空。突然將隔板抽掉，氣體向真空自由膨脹，最后充滿整個容器，如圖所示。求封閉系統(tǒng)在此過程中：（1）初、末狀態(tài)的熵；（2）熵的變化。(阿伏伽德羅常數(shù)為NA)提示：系統(tǒng)的一個宏觀態(tài)對應的微觀態(tài)的數(shù)目越大，出現(xiàn)的概率就越大。例如，考慮容器中某一個分子的情況，膨脹后在整個容器中的概率為Ω＝1，在左、右兩側(cè)的概率為Ω＝1/2；第二個分子的概率和第一個分子的分布一樣，所以兩個分子都在左邊的概率為Ω＝（1/2）2；加入第三個分子算，它單獨在左的概率也為Ω＝1/2，三個分子都在左側(cè)的概率分布為Ω＝（1/2）3；所以四個分子都在左側(cè)的概率分布為Ω＝（1/2）4，以此類推，系統(tǒng)中有N個分子，所有分子都在左邊的概率為Ω＝（1/2）N答案1．ABD2．CD3．BD4．AD5．BCD6．D7．ACD8．A9．D10．(1)發(fā)生自由膨脹，則是不可逆過程.(2)有摩擦發(fā)生，也是不可逆過程.(3)是準靜態(tài)無摩擦的膨脹，則為可逆過程.(4)這是由功變?yōu)闊?，是不可逆過程.(5)此過程中既有“功變熱”又有“熱傳導”，也是不可逆過程.(6)液體的擴散是不可逆過程.