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PAGE5-課時(shí)分層作業(yè)(九)熱力學(xué)其次定律熵——系統(tǒng)無(wú)序程度的量度(建議用時(shí):25分鐘)◎考點(diǎn)一對(duì)熱力學(xué)其次定律的理解1.以下說(shuō)法正確的是()A.熱量不僅可以從高溫物體傳到低溫物體,也可自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體B.空調(diào)等設(shè)備就是利用了熱傳導(dǎo)的方向性C.無(wú)論采納什么方法,都不行能把熱量從低溫物體傳遞給高溫物體D.熱量能自發(fā)地傳遞的條件是必需存在“溫度差”D[熱傳導(dǎo)具有方向性,熱量可以自發(fā)地由高溫物體傳到低溫物體,也可以從低溫物體傳到高溫物體,但不能自發(fā)地進(jìn)行,故A錯(cuò);空調(diào)等可以將熱量由低溫物體傳到高溫物體,但消耗了電能,故B、C錯(cuò).]2.(多選)以下說(shuō)法正確的是()A.熱傳導(dǎo)過(guò)程是有方向性的,因此兩個(gè)溫度不同的物體接觸時(shí),熱量肯定是從高溫物體傳給低溫物體的B.熱傳導(dǎo)過(guò)程是不行逆的C.兩個(gè)不同的物體接觸時(shí)熱量會(huì)自發(fā)地從內(nèi)能多的物體傳向內(nèi)能少的物體D.電冰箱制冷是因?yàn)殡姳渥园l(fā)地將內(nèi)部熱量傳給外界AB[熱量可以自發(fā)地由高溫物體傳遞給低溫物體,熱量從低溫物體傳遞給高溫物體要引起其他改變,A、B選項(xiàng)正確.]3.(多選)下列敘述和熱力學(xué)定律相關(guān),其中正確的是()A.第一類永動(dòng)機(jī)不行能制成,是因?yàn)檫`反了能量守恒定律B.能量耗散過(guò)程中能量是守恒的C.電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界,違反了熱力學(xué)其次定律D.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(guò)程具有方向性ABD[第一類永動(dòng)機(jī)是指不消耗能量卻可以不斷對(duì)外做功的機(jī)器,違反了能量守恒定律,A正確;電冰箱在有電機(jī)做功的狀況下,不斷把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界,沒(méi)有違反熱力學(xué)其次定律,C錯(cuò)誤.]4.(多選)下列宏觀過(guò)程能用熱力學(xué)其次定律說(shuō)明的是()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(jīng)過(guò)一段時(shí)間大米、小米不會(huì)自動(dòng)分開(kāi)B.將一滴紅墨水滴入一杯清水中,會(huì)勻稱擴(kuò)散到整杯水中,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間,墨水和清水不會(huì)自動(dòng)分開(kāi)C.冬季的夜晚,放在室外的物體隨氣溫的降低,不會(huì)由內(nèi)能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而動(dòng)起來(lái)D.隨著節(jié)能減排措施的不斷完善,最終也不會(huì)使汽車(chē)熱機(jī)的效率達(dá)到100%BCD[熱力學(xué)其次定律反映的是與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程的方向性的規(guī)律,A不屬于熱現(xiàn)象,故A錯(cuò)誤;由熱力學(xué)其次定律可知B、C、D正確.]5.如圖中氣缸內(nèi)盛有定量的志向氣體,氣缸壁是導(dǎo)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(dòng),這樣氣體將等溫膨脹并通過(guò)桿對(duì)外做功.若已知志向氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),則下列說(shuō)法正確的是()A.氣體是從單一熱源吸熱,全用來(lái)對(duì)外做功,因此此過(guò)程違反熱力學(xué)其次定律B.氣體從單一熱源吸熱,但并未全用來(lái)對(duì)外做功,所以此過(guò)程不違反熱力學(xué)其次定律C.氣體是從單一熱源吸熱,全用來(lái)對(duì)外做功,但此過(guò)程不違反熱力學(xué)其次定律D.ABC三種說(shuō)法都不對(duì)C[熱力學(xué)其次定律從機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過(guò)程的方向性來(lái)描述是:不行能從單一熱源汲取熱量并把它全部用來(lái)做功,而不引起其他改變.本題中假如沒(méi)有外界的幫助,比如外力拉動(dòng)活塞桿使活塞向右移動(dòng),使氣體膨脹對(duì)外做功,導(dǎo)致氣體溫度略微降低,是不行能從外界汲取熱量的,即這一過(guò)程雖然是氣體從單一熱源吸熱,全用來(lái)對(duì)外做功,但引起了其他改變,所以此過(guò)程不違反熱力學(xué)其次定律.]◎考點(diǎn)二熵6.(多選)下列關(guān)于熵的觀點(diǎn)正確的是()A.熵越大,系統(tǒng)的無(wú)序程度越大B.對(duì)于一個(gè)不行逆絕熱過(guò)程,其熵不會(huì)減小C.氣體向真空中擴(kuò)散時(shí),熵值減小D.自然過(guò)程中熵總是增加,因?yàn)橥ㄏ驘o(wú)序的渠道要比通向有序的渠道多得多ABD[熵是系統(tǒng)內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無(wú)序性的量度,熵越大,其無(wú)序程度越大,A正確;不行逆絕熱過(guò)程,其宏觀態(tài)對(duì)應(yīng)微觀態(tài)數(shù)目增大,其熵會(huì)增加,不會(huì)減小,B正確;氣體向真空中擴(kuò)散,無(wú)序程度增大,熵值增大,C錯(cuò)誤;自然過(guò)程中,無(wú)序程度較大的宏觀態(tài)出現(xiàn)概率較大,因而通向無(wú)序的渠道多,D正確.]7.(多選)依據(jù)你學(xué)過(guò)的學(xué)問(wèn),下列說(shuō)法正確的是()A.第一類永動(dòng)機(jī)不行能制成是因?yàn)闊釞C(jī)效率不行能達(dá)到100%B.一切與熱有關(guān)的自發(fā)過(guò)程都是從有序向無(wú)序進(jìn)行的C.在任何自然過(guò)程中,一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵總是增加的D.熱力學(xué)第肯定律是能量守恒定律在熱學(xué)中的特別表達(dá)形式BD[第一類永動(dòng)機(jī)不行能制成是因?yàn)檫`反了能量守恒定律,其次類永動(dòng)機(jī)不行能制成才是因?yàn)闊釞C(jī)效率無(wú)法達(dá)到100%,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;一切與熱有關(guān)的自發(fā)過(guò)程總是向無(wú)序性增加的方向進(jìn)行,選項(xiàng)B正確;一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵不變或增加,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;熱力學(xué)第肯定律是能量守恒定律在熱學(xué)中的特別表達(dá)形式,選項(xiàng)D正確。]8.下列關(guān)于熵的說(shuō)法正確的是()A.熵是系統(tǒng)內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)有序性的量度B.在自然過(guò)程中熵總是增加的C.熱力學(xué)其次定律也叫作熵減小原理D.熵值越大表示系統(tǒng)越有序B[依據(jù)熵的定義知A錯(cuò)誤;從熵的意義上說(shuō),系統(tǒng)自發(fā)改變時(shí)總是向著熵增加的方向發(fā)展,B正確;從微觀意義上看熱力學(xué)其次定律叫熵增加原理,C錯(cuò)誤;熵越大,系統(tǒng)越混亂,無(wú)序程度越大,D錯(cuò)誤.]9.(多選)下列關(guān)于晶體熔化的說(shuō)法正確的是()A.在晶體熔化的過(guò)程中,溫度不變,分子熱運(yùn)動(dòng)的平均速率不變,則無(wú)序程度不變B.晶體熔化時(shí),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(wú)序排列,則無(wú)序度增大C.在晶體熔化的過(guò)程中,熵將保持不變D.在晶體熔化的過(guò)程中,熵將增加BD[在晶體熔化的過(guò)程中,分子的平衡位置由較有規(guī)則變?yōu)闊o(wú)規(guī)則,無(wú)序度增大,熵將增加,故B、D對(duì).](建議用時(shí):15分鐘)10.(多選)用兩種不同的金屬絲組成一個(gè)回路,接觸點(diǎn)1插在熱水中,接觸點(diǎn)2插在冷水中,如圖所示,電流計(jì)指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn),這就是溫差發(fā)電現(xiàn)象.關(guān)于這一現(xiàn)象的正確說(shuō)法是()A.這一試驗(yàn)不違反熱力學(xué)其次定律B.在試驗(yàn)過(guò)程中,熱水溫度降低,冷水溫度上升C.在試驗(yàn)過(guò)程中,熱水的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化成電能,電能則部分轉(zhuǎn)化成冷水的內(nèi)能D.在試驗(yàn)過(guò)程中,熱水的內(nèi)能只有部分轉(zhuǎn)化成電能,電能則全部轉(zhuǎn)化成冷水的內(nèi)能AB[自然界中的任何自然現(xiàn)象或過(guò)程都不違反熱力學(xué)定律,本試驗(yàn)現(xiàn)象也不違反熱力學(xué)其次定律,A正確;整個(gè)過(guò)程中能量守恒且熱傳遞具有方向性,B正確;在試驗(yàn)過(guò)程中,熱水中的內(nèi)能除轉(zhuǎn)化為電能外,還上升金屬絲的溫度,內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為電能;電能除轉(zhuǎn)化為冷水的內(nèi)能外,還上升金屬絲的溫度,電能不能全部轉(zhuǎn)化為冷水的內(nèi)能,C、D錯(cuò)誤.留意與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀現(xiàn)象的方向性,這是應(yīng)用熱力學(xué)其次定律的關(guān)鍵.]11.關(guān)于熱力學(xué)第肯定律和熱力學(xué)其次定律,下列論述正確的是()A.熱力學(xué)第肯定律指出內(nèi)能可以與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化,而熱力學(xué)其次定律則指出內(nèi)能不行能完全轉(zhuǎn)化為其他形式的能,故這兩條定律是相互沖突的B.內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為其他形式的能,只是會(huì)產(chǎn)生其他影響,故兩條定律并不沖突C.兩條定律都是有關(guān)能量的轉(zhuǎn)化規(guī)律,它們不但不沖突,而且沒(méi)有本質(zhì)區(qū)分D.其實(shí),能量守恒定律已經(jīng)包含了熱力學(xué)第肯定律和熱力學(xué)其次定律B[熱力學(xué)第肯定律揭示了內(nèi)能與其他形式能量之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,是能量守恒定律在熱學(xué)中的詳細(xì)體現(xiàn).熱力學(xué)其次定律則進(jìn)一步闡明白內(nèi)能與其他形式能量轉(zhuǎn)化時(shí)的方向性,二者表述的角度不同,本質(zhì)不同,相互補(bǔ)充,并不沖突,故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤,B正確;內(nèi)能在肯定條件下可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,熱量也可以由低溫物體傳遞到高溫物體,但是要引起其他改變,如電冰箱制冷機(jī)工作要消耗電能,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤.]12.如圖所示,一絕熱容器被隔板K隔開(kāi)成a、b兩部分.已知a內(nèi)有肯定量的淡薄氣體,b內(nèi)為真空.抽開(kāi)隔板K后,a內(nèi)氣體進(jìn)入b,最終達(dá)到平衡狀態(tài).則在此過(guò)程中()A.氣體分子勢(shì)能削減,內(nèi)能增加B.氣體對(duì)外界做功,內(nèi)能削減C.氣體壓強(qiáng)變小,溫度降低D.b中的氣體不行能自發(fā)地全部退回到a中D[絕熱容器內(nèi)的淡薄氣體與外界沒(méi)有熱傳遞,Q=0,淡薄氣體向真空擴(kuò)散沒(méi)有做功,W=0,因而依據(jù)熱力學(xué)第肯定律知淡薄氣體的內(nèi)能不變,則溫度不變,故A、B、C錯(cuò)誤;依據(jù)熱力學(xué)其次定律可知,b中的氣體不行能自發(fā)地全部退回到a中,故D正確.]13.如圖所示,質(zhì)量、溫度相同的酒精,分別處于氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)三種狀態(tài)下,它們的熵的大小有什么關(guān)系?為什么?氣態(tài)液態(tài)固態(tài)[解析]依據(jù)大量分子運(yùn)動(dòng)
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