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)第二定律的實質(zhì)熱力學(xué)第二定律的兩種表述是等價的，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和規(guī)則的幾何形狀 C．氣體的溫度升高時，分子的熱運動變得劇烈，分子的平均動能增大，撞擊器壁時對器壁的作用力增大，但氣體壓強不一定增大 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．第一類永動機和第二類永動機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．把處于單位時間從液面上飛出去的分子數(shù)等于單位時間從蒸汽中回到液體中的分子數(shù)時的蒸汽叫飽和汽 E．一定質(zhì)量的理想氣體，在體積不變時，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，乙分子從很遠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，標準狀況下水蒸氣的密度為（均為國際單位制單位），則1個水分子的體積是MρD．自然界進行的涉及熱現(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動，反映了花粉分子在不停的做無規(guī)則運動 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與同一溫度下水的飽和氣壓的差距 D．第二類永動機不能制成是因為它違反了能量守恒定律 E．晶體熔化過程中，分子的平均動能保持不變，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)闊岬膶嶋H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)則運動，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，氣體對器壁的壓強就是大量氣體分子單位時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動的動能和分子勢能之和 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．當兩分子間距離大于平衡位置的間距r0時。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時提出：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．布朗運動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動的無序性增大的方向進行 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)則運動稱為布朗運動 C．氣體如果失去了容器的約束就會散開，這是因為氣體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動狀態(tài)向無序程度大的運動狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過程7．（珠海一模）下列說法中正確的是（）A．只要氣體的溫度降低，就可以堿弱氣體分子熱運動的劇烈程度 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/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)大約共有多少個空