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文檔簡介
第三章熱力學基礎第四節(jié)熱力學第二定律A級抓基礎1.下列說法中,正確的是()A.一切形式的能量間的相互轉化都具有方向性B.熱量不可能由低溫物體傳給高溫物體C.氣體的擴散過程具有方向性D.一切形式的能量間的相互轉化都不具有可逆性解析:熱力學第二定律反映的所有與熱現(xiàn)象有關的宏觀過程都具有方向性,A、D錯;熱量不是不能從低溫物體傳給高溫物體,關鍵是能否還產生其他影響,B錯;氣體擴散過程具有方向性,C對.答案:C2.熱力學定律表明自然界中進行的熱現(xiàn)象的宏觀過程()A.有的只遵守熱力學第一定律B.有的只遵守熱力學第二定律C.有的既不遵守熱力學第一定律,也不遵守熱力學第二定律D.所有的都遵守熱力學第一、第二定律解析:熱力學第一、第二定律是熱力學的基本定律對所有涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都成立.故選項D正確,A、B、C錯誤.答案:D3.(多選)下列關于熱機的說法中,正確的是()A.熱機是把內能轉化成機械能的裝置B.熱機是把機械能轉化為內能的裝置C.只要對內燃機不斷進行革新,它可以把燃料燃燒釋放的內能全部轉化為機械能D.即使沒有漏氣,也沒有摩擦等能量損失,內燃機也不可能把內能全部轉化為機械能解析:由熱機的定義可知A正確,B錯誤.內燃機工作時內能的損失有多種途徑,所以內燃機不可能把燃料燃燒釋放的內能全部轉化為機械能,故D正確,C錯誤.答案:AD4.下列說法正確的是()A.熱力學第二定律否定了以特殊方式利用能量的可能性B.電流流過導體轉化為內能,反過來,可將內能收集起來,再轉化成相同大小的電流C.可以做成一種熱機,由熱源吸取一定的熱量而對外做功D.冰可以熔化成水,水也可以結成冰,這個現(xiàn)象違背了熱力學第二定律解析:熱力學第二定律說明了一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀過程都是有方向性的,但并沒有否認以特殊方式利用能量的可能性,故A錯;功和內能的轉化具有方向性,其逆過程是不可能自發(fā)實現(xiàn)的,故B錯;冰熔化成水,水結成冰,伴隨著能量的轉移,不是自發(fā)進行的,沒有違背熱力學第二定律.答案:C5.下列說法正確的是()A.對某物體做功,必定會使該物體的內能增加B.第二類永動機雖然不違反能量守恒定律,但它是制造不出來的C.電流的能不可能全部轉化為內能D.熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體解析:由ΔU=W+Q可知,A錯誤;第二類永動機違背了熱力學第二定律,所以制造不出來,B正確;電流通過電阻做功電能可以全部轉化為內能,C錯誤;在一定條件下熱量可以從低溫物體傳到高溫物體,D錯誤.答案:B6.如圖中氣缸內盛有定量的理想氣體,氣缸壁是導熱的,缸外環(huán)境保持恒溫,活塞與氣缸壁的接觸是光滑的,但不漏氣.現(xiàn)將活塞桿與外界連接,使其緩慢地向右移動,這樣氣體將等溫膨脹并通過桿對外做功.若已知理想氣體的內能只與溫度有關,則下列說法正確的是()A.氣體是從單一熱源吸熱,全用來對外做功,因此此過程違反熱力學第二定律B.氣體從單一熱源吸熱,但并未全用來對外做功,所以此過程不違反熱力學第二定律C.氣體是從單一熱源吸熱,全用來對外做功,但此過程不違反熱力學第二定律D.以上三種說法都不對解析:熱力學第二定律從機械能與內能轉化過程的方向性來描述是: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.本題中如果沒有外界的幫助,比如外力拉動活塞桿使活塞向右移動,使氣體膨脹對外做功,導致氣體溫度略微降低,是不可能從外界吸收熱量的,即這一過程雖然是氣體從單一熱源吸熱,全用來對外做功,但引起了其他變化,所以此過程不違反熱力學第二定律.答案:CB級提能力7.(多選)下列關于熵的觀點中正確的是()A.熵越大,系統(tǒng)的無序度越大B.對于一個不可逆絕熱過程,其熵總不會減小C.氣體向真空擴散時,熵值減小D.自然過程中熵總是增加的,是因為通向無序的渠道要比通向有序的渠道多得多解析:熵是系統(tǒng)內分子運動無序性的量度,熵越大,其無序度越大,選項A正確;一個不可逆絕熱過程,其宏觀狀態(tài)對應微觀態(tài)數(shù)目增大,其熵會增加,不會減小,選項B正確;氣體向真空中擴散,無序度增大,熵值增大,選項C錯誤;自然過程中,無序程度較大的宏觀態(tài)出現(xiàn)的概率大,因而通向無序的渠道多,選項D正確.答案:ABD8.(多選)倒一杯熱水,然后加入適當?shù)奶呛?,糖會全部溶于水中,但一段時間后又觀察到杯子底部有糖結晶,關于這個過程下列敘述正確的是()A.溶解過程是自發(fā)的,結晶過程也是自發(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變的過程C.結晶過程是有序向無序轉變的過程D.結晶過程不是自發(fā)的,因為有外界的影響解析:若系統(tǒng)是封閉的,則不會出現(xiàn)結晶的過程,結晶是由于水分的蒸發(fā)和溫度的降低,是外界因素的影響.答案:BD9.(多選)用兩種不同的金屬絲組成一個回路,接觸點1插在熱水中,接觸點2插在冷水中,如圖所示,電流計指針會發(fā)生偏轉,這就是溫差發(fā)電現(xiàn)象.關于這一現(xiàn)象,正確的說法是()A.這一實驗過程不違反熱力學第二定律B.在實驗過程中,熱水一定降溫、冷水一定升溫C.在實驗過程中,熱水內能全部轉化成電能,電能則部分轉化成冷水的內能D.在實驗過程中,熱水的內能只有部分轉化成電能,電能則全部轉化成冷水的內能答案:AB10.(多選)下列宏觀過程能用熱力學第二定律解釋的是()A.大米和小米混合后小米能自發(fā)地填充到大米空隙中而經過一段時間大米、小米不會自動分開B.將一滴紅墨水滴入一杯清水中,會均勻擴散到整杯水中,經過一段時間,墨水和清水不會自動分開C.冬季的夜晚,放在室外的物體隨氣溫的降低,不會將內能自發(fā)地轉化為機械能而動起來D.隨著節(jié)能減排措施的不斷完善,最終也不會使汽車熱機的效率達到100%解析:熱力學第二定律反映的是與熱現(xiàn)象有關的宏觀過程的方向性的規(guī)律,A不屬于熱現(xiàn)象,A錯;由熱力學第二定律可知B、C、D正確.答案:BCD11.對于一定質量的理想氣體,下列說法正確的是()A.溫度升高,分子的平均動能增大,每次碰撞對容器壁的作用力增大,壓強一定增大B.體積減小,單位體積內的分子數(shù)增多,氣體的內能一定增大C.絕熱壓縮一定質量的理想氣體時,外界對氣體做功,內能增加,壓強一定增大D.一定質量的理想氣體向真空自由膨脹時,體積增大,熵減小解析:對于一定質量的理想氣體溫度升高,但如果氣體體積增大,壓強不一定增大,A錯;體積減小,單位體積內的分子數(shù)增多,但如果對外放熱,氣體的內能可能減小,B錯;孤立系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展,D錯.答案:C12.(多選)下列關于晶體熔化的說法中正確的是()A.在晶體熔化的過程中,溫度不變,分子熱運動的平均速率不變,則無序程度不變B.晶體熔化時,由分子的平衡位置在空間較為規(guī)則排列,變?yōu)榉肿拥钠胶馕恢幂^為無序排列,則無序度增大C.在晶體熔化的過程中,熵將保持不變D.在晶體熔化的過程中,熵將增加解析:在晶體熔化的過程中,分子的平衡位置由較有規(guī)則變?yōu)闊o規(guī)則,無序度增大,熵將增加,故B、D對.答案:BD13.用隔板將一絕熱容器隔成A和B兩部分,A中盛有一定質量的理想氣體,B為真空,現(xiàn)把隔板抽去,A中的氣體自動充滿整個容器(如圖乙所示),這個過程稱為氣體的自由膨脹,下列說法正確的是()A.自由膨脹過程中,氣體分子只做定向運動B.自由膨脹前后,氣體的壓強不變C.自由膨脹前后,氣體的溫度不變D.容器中的氣體在足夠長的時間內,能全部自動回到A部分解析:由分子動理論知,氣體分子的熱運動是永不停息地做無規(guī)則運動,故選
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