新課改高中物理選修三同步專題講義：05 C熱力學(xué)第二定律 提升版（學(xué)生版）

熱力學(xué)第二定律一、熱力學(xué)第二定律1．熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述熱量不可能自發(fā)地由低溫物體傳到高溫物體2．熱力學(xué)第二定律的開爾文表述不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其它影響3．熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)熱力學(xué)第二定律的兩種表述是等價(jià)的，無論什么表述方式，都揭示了自然界的基本規(guī)律：一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性，即一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的。熱力學(xué)第二定律是以宏觀事實(shí)為基礎(chǔ)的，那么從微觀的角度如何解釋呢？有興趣的同學(xué)可以閱讀選修3-3教材第10章的相關(guān)內(nèi)容，這里就不做過多介紹了。典例精講【例3.1】（榆林一模）下列說法正確的是（）A．夏天和冬天相比，夏天的氣溫較高，水的飽和汽壓較大，在相對濕度相同的情況下，夏天的絕對濕度較大 B．所有的晶體都有固定的熔點(diǎn)和規(guī)則的幾何形狀 C．氣體的溫度升高時(shí)，分子的熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈，分子的平均動(dòng)能增大，撞擊器壁時(shí)對器壁的作用力增大，但氣體壓強(qiáng)不一定增大 D．液體表面張力與浸潤現(xiàn)象都是分子力作用的表現(xiàn) E．第一類永動(dòng)機(jī)和第二類永動(dòng)機(jī)研制失敗的原因是違背了能量守恒定律【例3.2】（周口模擬）下列說法正確的是（）A．熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體 B．高原地區(qū)水的沸點(diǎn)較低，這是高原地區(qū)溫度較低的緣故 C．隨著高度的增加，大氣壓和溫度都在減小，一個(gè)正在上升的氫氣球內(nèi)的氫氣內(nèi)能減小 D．把處于單位時(shí)間從液面上飛出去的分子數(shù)等于單位時(shí)間從蒸汽中回到液體中的分子數(shù)時(shí)的蒸汽叫飽和汽 E．一定質(zhì)量的理想氣體，在體積不變時(shí)，分子每秒與單位面積器壁平均碰撞次數(shù)隨著溫度降低而減少【例3.3】（淮南模擬）有關(guān)熱學(xué)，下列說法正確的是（）A．甲分子固定不動(dòng)，乙分子從很遠(yuǎn)處向甲靠近到不能再靠近的過程中，分子間的分子勢能是先減小后增大 B．一定量的理想氣體在體積不變的條件下，吸收熱量，內(nèi)能一定增大，壓強(qiáng)必增大 C．已知阿伏伽德羅常數(shù)為NA，水的摩爾質(zhì)量為M，標(biāo)準(zhǔn)狀況下水蒸氣的密度為（均為國際單位制單位），則1個(gè)水分子的體積是MρD．自然界進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，是不可逆的 E．飽和汽壓與分子密度有關(guān)，與溫度無關(guān)【例3.4】（遂寧模擬）下列說法正確的是（）A．花粉顆粒在水中做布朗運(yùn)動(dòng)，反映了花粉分子在不停的做無規(guī)則運(yùn)動(dòng) B．外界對氣體做正功，氣體的內(nèi)能不一定增加 C．影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對干爽與潮濕感受的因素是空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度下水的飽和氣壓的差距 D．第二類永動(dòng)機(jī)不能制成是因?yàn)樗`反了能量守恒定律 E．晶體熔化過程中，分子的平均動(dòng)能保持不變，分子勢能增大【例3.5】（浉河區(qū)校級模擬）下列說法正確的是（）A．隨著分子間距離增大，分子斥力不斷減小，分子引力不斷增大 B．功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶?shí)際宏觀過程是不可逆過程 C．荷葉上的小水珠呈球形是水的表面張力作用的結(jié)果 D．0℃的水和0℃的冰分子平均動(dòng)能相同 E．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學(xué)性質(zhì)具有各向同性的特點(diǎn)隨堂練習(xí)一．選擇題（共2小題）1．（榮成市校級月考）下列說法正確的是（）A．氣體中大量分子做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，速率有大有小，分子速率的分布也是沒有規(guī)律的 B．從微觀角度看，氣體對器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子單位時(shí)間作用在器壁單位面積上的平均沖量 C．物體的內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢能之和 D．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2．（雙流縣校級月考）兩個(gè)相同的容器分別裝滿了質(zhì)量相同的甲、乙兩種液體，用同一熱源分別加熱，液體溫度與加熱時(shí)間關(guān)系如圖所示（）A．甲液體的比熱容大于乙液體的比熱容 B．如果升高相同的溫度，兩液體吸收的熱量相同 C．加熱相同的時(shí)間，甲液體吸收的熱量大于乙液體吸收的熱量 D．加熱相同的時(shí)間，甲液體溫度升高的比乙液體溫度升高的多二．多選題（共5小題）3．（商丘期末）下列說法正確的是（）A．自然界中只要涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性 B．葉面上的小露珠呈球形是由于液體表面張力的作用 C．水的飽和氣壓會隨著溫度的升高而變小 D．當(dāng)兩分子間距離大于平衡位置的間距r0時(shí)。分子間的距離越大，分子勢能越小 E．一定質(zhì)量的理想氣體保持體積不變，溫度升高，單位時(shí)間內(nèi)撞擊器壁單位面上體的分子數(shù)增多4．（梁子湖區(qū)校級三模）下列說法正確的是（）A．德國物理學(xué)家克勞修斯在研究熱機(jī)時(shí)提出：不可能從單一熱庫吸熱使之完全變成功，而不產(chǎn)生其它影響 B．一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵可以增加 C．不浸潤現(xiàn)象中液體和固體的附著層內(nèi)液體分子的間距小于液體內(nèi)部分子的間距 D．晶體可以轉(zhuǎn)化為非晶體，例如熔化以后再凝固的水晶是非晶體 E．潮濕天氣里濕衣服不易晾干，是由于相對濕度較大5．（茂名一模）下列說法正確的是（）A．布朗運(yùn)動(dòng)說明了液體分子與懸浮顆粒之間存在著相互作用力 B．物體的內(nèi)能在宏觀上只與其所處狀態(tài)及溫度有關(guān) C．一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性增大的方向進(jìn)行 D．分子間的吸引力和排斥力都隨分子間距離增大而減小 E．氣體對器壁的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力6．（新課標(biāo)Ⅲ卷二模）下列說法中正確的是（）A．汽化現(xiàn)象是液體分子間因相互排斥而發(fā)生的 B．液體中懸浮微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)稱為布朗運(yùn)動(dòng) C．氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因?yàn)闅怏w分子之間存在勢能的緣故 D．一定質(zhì)量的某種物質(zhì)，即使溫度不變，內(nèi)能也可能發(fā)生變化 E．熱傳遞的自然過程是大量分子從無序程度小的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)向無序程度大的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過程7．（珠海一模）下列說法中正確的是（）A．只要?dú)怏w的溫度降低，就可以堿弱氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度 B．氣體的體積指的就是該氣體所有分子體積之和 C．在完全失重的情況下，氣體對容器壁的壓強(qiáng)為零 D．氣體從外界吸收熱量，其內(nèi)能可能減小 E．一定質(zhì)量的理想氣體在等壓膨脹過程中溫度一定升高三．解答題（共1小題）8．（定州市期末）某同學(xué)家新買了一雙門電冰箱，冷藏室容積107L，冷凍容積118L，假設(shè)室內(nèi)空氣為理想氣體。①若室內(nèi)空氣摩爾體積為22.5×10﹣3m3/mol，阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023個(gè)/mol，在家中關(guān)閉冰箱密封門后，電冰箱的冷藏室和冷凍室內(nèi)大約共有多少個(gè)空