2024-2025學(xué)年高中物理第十章熱力學(xué)定律第5節(jié)第6節(jié)熱力學(xué)第二定律的微觀解釋能源和可持續(xù)發(fā)展學(xué)案含解析新人教版選修3-3

PAGEPAGE10第5節(jié)熱力學(xué)其次定律的微觀說明第6節(jié)能源和可持續(xù)發(fā)展1．了解有序和無序概念，知道有序和無序是相對(duì)的，了解宏觀態(tài)和微觀態(tài)的概念。2．知道宏觀態(tài)對(duì)應(yīng)的微觀態(tài)的數(shù)目與無序程度的關(guān)系，知道熱力學(xué)其次定律的微觀說明。3．知道熵的概念，了解熵增加原理，知道它是熱力學(xué)其次定律的另一種表述。4．了解什么是能量耗散和品質(zhì)降低，了解能源與人類社會(huì)發(fā)展和環(huán)境的關(guān)系。一、熱力學(xué)其次定律的微觀說明1．有序和無序、宏觀態(tài)和微觀態(tài)(1)有序：一個(gè)系統(tǒng)的個(gè)體按確定的eq\o(□,\s\up3(01))方向有依次的排列。(2)無序：一個(gè)系統(tǒng)的個(gè)體分布沒有確定的要求，分布是eq\o(□,\s\up3(02))隨意的，稱為無序。(3)宏觀態(tài)：一個(gè)eq\o(□,\s\up3(03))系統(tǒng)整體所處的狀態(tài)叫做宏觀態(tài)。(4)微觀態(tài)：宏觀態(tài)系統(tǒng)內(nèi)對(duì)應(yīng)的不同分布狀態(tài)就叫做微觀態(tài)。2．氣體向真空的擴(kuò)散一切自然過程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無序性eq\o(□,\s\up3(04))增大的方向進(jìn)行。3．熵(1)定義式：eq\o(□,\s\up3(05))S＝klnΩ，式中S表示熵，k表示玻耳茲曼常量，Ω表示微觀態(tài)的數(shù)目。(2)意義：表示系統(tǒng)內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無序性的eq\o(□,\s\up3(06))量度。(3)熵增加原理：在任何自然過程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵不會(huì)減小。二、能源和可持續(xù)發(fā)展1．能量耗散和品質(zhì)降低(1)能量耗散：有序度較高(集中度較高)的能量轉(zhuǎn)化為eq\o(□,\s\up3(01))無序性更大的能量，流散到環(huán)境中無法重新收集起來加以利用的現(xiàn)象。(2)各種形式的能量向eq\o(□,\s\up3(02))內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，是無序程度較小的狀態(tài)向無序程度較大的狀態(tài)轉(zhuǎn)化，是能夠eq\o(□,\s\up3(03))自動(dòng)發(fā)生、eq\o(□,\s\up3(04))全額發(fā)生的。(3)能量耗散雖然不會(huì)使能的總量削減，卻會(huì)導(dǎo)致能量品質(zhì)的eq\o(□,\s\up3(05))降低。2．能源與環(huán)境(1)人們把eq\o(□,\s\up3(06))煤、eq\o(□,\s\up3(07))石油、eq\o(□,\s\up3(08))自然氣等化石能源叫做常規(guī)能源，人類消耗的能源主要是常規(guī)能源。(2)化石能源的貯存是eq\o(□,\s\up3(09))有限的。(3)環(huán)境問題化石能源的大量消耗帶來的環(huán)境問題有eq\o(□,\s\up3(10))溫室效應(yīng)、eq\o(□,\s\up3(11))酸雨、eq\o(□,\s\up3(12))氣候異樣等。3．新能源的開發(fā)和利用(1)化石能源的短缺和利用常規(guī)能源帶來的eq\o(□,\s\up3(13))環(huán)境污染，使得新能源的開發(fā)成為當(dāng)務(wù)之急。(2)新能源主要有下列幾種：①eq\o(□,\s\up3(14))太陽能；②eq\o(□,\s\up3(15))生物質(zhì)能；③eq\o(□,\s\up3(16))風(fēng)能；④eq\o(□,\s\up3(17))水能(河流、潮汐)。eq\o(□,\s\up3(18))太陽能、eq\o(□,\s\up3(19))風(fēng)能、eq\o(□,\s\up3(20))水能是清潔能源。判一判(1)在任何自然過程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵不會(huì)增大。()(2)能源的開發(fā)和利用，必需同時(shí)考慮其對(duì)生態(tài)環(huán)境的愛護(hù)。()(3)依據(jù)能量守恒，能源應(yīng)當(dāng)是取之不盡，用之不竭的。()(4)一個(gè)系統(tǒng)中個(gè)體排列的“有序”和“無序”是肯定的。()提示：(1)×(2)√(3)×(4)×課堂任務(wù)對(duì)有序和無序、宏觀態(tài)和微觀態(tài)的理解1．有序和無序確定某種規(guī)則，符合這個(gè)規(guī)則的就是有序的，不符合確定的規(guī)則和要求的分布是無序。2．宏觀態(tài)和微觀態(tài)當(dāng)我們以系統(tǒng)的分子數(shù)分布而不區(qū)分詳細(xì)的分子來描述的系統(tǒng)狀態(tài)叫熱力學(xué)系統(tǒng)的宏觀態(tài)；假如運(yùn)用分子數(shù)分布并且區(qū)分詳細(xì)的分子來描述的系統(tǒng)狀態(tài)叫熱力學(xué)系統(tǒng)的微觀態(tài)。例1(多選)以一副撲克牌為例，下列關(guān)于有序和無序、宏觀態(tài)和微觀態(tài)的相識(shí)中不正確的是()A．按黑桃、紅桃、梅花、方塊的依次，而且從大到小將撲克牌排列起來，撲克牌這時(shí)是有序的B．將撲克牌按偶數(shù)和奇數(shù)分成兩部分，撲克牌是無序的，每部分內(nèi)部是有序的C．一副撲克牌，這就是一個(gè)宏觀態(tài)，將牌洗動(dòng)一次就是一個(gè)微觀態(tài)D．一副撲克牌按偶數(shù)和奇數(shù)分成兩部分，這是一個(gè)宏觀態(tài)，它是一副撲克牌對(duì)應(yīng)的一個(gè)微觀態(tài)E．一副撲克牌按偶數(shù)和奇數(shù)分成兩部分，這是一個(gè)宏觀態(tài)，從偶數(shù)部分抽出一張插入到奇數(shù)部分，它是該宏觀態(tài)對(duì)應(yīng)的一個(gè)微觀態(tài)[規(guī)范解答]系統(tǒng)的一個(gè)宏觀狀態(tài)包含著大量的微觀狀態(tài)，一副撲克牌對(duì)應(yīng)一個(gè)宏觀態(tài)，若撲克牌的排列是規(guī)則的，則對(duì)應(yīng)的微觀態(tài)是有序的，反之，是無序的。A中撲克牌的排列是有確定規(guī)則的，是有序的，A正確。B中將撲克牌按奇、偶分成兩部分，是有確定規(guī)律的，是有序的，每部分內(nèi)部排列是沒有規(guī)則的，是無序的，B不正確。一副撲克牌是一個(gè)系統(tǒng)，是一個(gè)宏觀態(tài)，洗動(dòng)一次，系統(tǒng)內(nèi)部排列不同，是這副撲克牌宏觀態(tài)對(duì)應(yīng)的一個(gè)微觀態(tài)，C正確。將一副撲克牌分成奇、偶兩部分，構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，是一個(gè)宏觀態(tài)，同時(shí)，它又是一副撲克的一種排列形式，是一副撲克牌這一宏觀態(tài)對(duì)應(yīng)的一個(gè)微觀態(tài)，D正確。從偶數(shù)部分中抽出一張插入奇數(shù)部分中，不再對(duì)應(yīng)于按奇偶分成兩部分的撲克牌這一宏觀態(tài)，也不再是該宏觀態(tài)對(duì)應(yīng)的一個(gè)微觀態(tài)，可以看做是一副撲克牌這一宏觀態(tài)對(duì)應(yīng)的微觀態(tài)，E錯(cuò)誤。[完備答案]BEeq\a\vs4\al([變式訓(xùn)練1])一鍋開水投入了5個(gè)糖餡的甜湯圓，隨后又投入了5個(gè)肉餡的咸湯圓，甜、咸湯圓在沸水中翻滾，象征著封閉系統(tǒng)進(jìn)入了一個(gè)自發(fā)的過程。隨后，用兩只碗各盛了5個(gè)湯圓，每碗湯圓中共有六種可能：①全是甜的，②全是咸的，③1甜4咸，④4甜1咸，這是四種不平衡的宏觀態(tài)，⑤2甜3咸，⑥3甜2咸，這是兩種相對(duì)平衡的宏觀態(tài)。兩只碗各盛5個(gè)湯圓共有32種組合方式，我們稱為32個(gè)微觀態(tài)。試問：(1)以上六種宏觀態(tài)所對(duì)應(yīng)的微觀態(tài)的個(gè)數(shù)各是多少？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)圖表來表示；(2)以上相對(duì)平衡的宏觀態(tài)出現(xiàn)的概率是多少？答案(1)見解析(2)eq\f(5,8)解析(1)宏觀態(tài)對(duì)應(yīng)的微觀態(tài)個(gè)數(shù)。宏觀態(tài)全是甜的全是咸的1甜4咸4甜1咸2甜3咸3甜2咸微觀態(tài)個(gè)數(shù)11551010(2)相對(duì)平衡的宏觀態(tài)出現(xiàn)的概率為：P＝eq\f(10＋10,1＋1＋5＋5＋10＋10)＝eq\f(5,8)。課堂任務(wù)熱力學(xué)其次定律的微觀意義對(duì)熵及熵增加原理的理解(1)熵是反映系統(tǒng)無序程度的物理量，正如溫度反映物體內(nèi)分子平均動(dòng)能大小一樣。系統(tǒng)越混亂，無序程度越大，就稱這個(gè)系統(tǒng)的熵越大。(2)系統(tǒng)自發(fā)改變時(shí)，總是向著無序程度增加的方向發(fā)展，至少無序程度不會(huì)減小。也就是說，系統(tǒng)自發(fā)改變時(shí)，總是由熱力學(xué)概率小的狀態(tài)向熱力學(xué)概率大的狀態(tài)進(jìn)行。從熵的意義上說，系統(tǒng)自發(fā)改變時(shí)總是向著熵增加的方向發(fā)展，不會(huì)使熵削減。(3)任何宏觀物質(zhì)系統(tǒng)都有肯定量的熵，熵也可以在系統(tǒng)的改變過程中產(chǎn)生或傳遞。熱力學(xué)其次定律是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律：一個(gè)孤立系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展，而熵值較大代表著較多無序，所以自發(fā)的宏觀過程總是向無序程度更大的方向發(fā)展。例2(多選)關(guān)于熱力學(xué)其次定律的微觀意義，下列說法正確的是()A．大量分子無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蜻\(yùn)動(dòng)B．熱傳遞的自然過程是大量分子從有序運(yùn)動(dòng)狀態(tài)向無序運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過程C．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D．一切自然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[規(guī)范解答]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，其傳遞過程不能自發(fā)進(jìn)行，故C、D正確。[完備答案]CD從分子熱運(yùn)動(dòng)的角度說明熱傳遞的方向性兩個(gè)物體溫度不同，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能不同，總體上看，分子熱運(yùn)動(dòng)的分布較為無序，能量適當(dāng)集中，而熱量由高溫物體傳到低溫物體的過程中，能量變的分散，分子熱運(yùn)動(dòng)的分布較為無序。由于一切自然過程總是沿著無序性增大的方向進(jìn)行，所以熱傳遞中能量是由高溫物體傳向低溫物體的，熱傳遞具有方向性。eq\a\vs4\al([變式訓(xùn)練2])(多選)從微觀角度看()A．熱力學(xué)其次定律是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律B．一個(gè)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(gè)宏觀狀態(tài)所對(duì)應(yīng)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)，熵值越大答案ACD解析由熵增加原理“一切自然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”可知B錯(cuò)誤，A、C、D正確。課堂任務(wù)能源的開發(fā)和利用1．能量耗散(1)能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的自發(fā)改變過程具有方向性。(2)能量耗散雖然不會(huì)導(dǎo)致能量總量的削減，卻會(huì)導(dǎo)致能量品質(zhì)的降低，它事實(shí)上是將能量從高度有用的形式降級(jí)為不大可用的形式。2．能源的分類例3(多選)下列對(duì)能量耗散的理解正確的有()A．能量耗散說明能量在不斷削減B．能量耗散遵守能量守恒定律C．能量耗散說明能量不能憑空產(chǎn)生，但可以憑空消逝D．能量耗散從能量角度反映出自然界的宏觀過程具有方向性[規(guī)范解答]能量轉(zhuǎn)化過程中總能量守恒，但散失在空氣中的內(nèi)能不行能收集起來用來做功。在發(fā)生能量轉(zhuǎn)化的宏觀過程中，其他形式的能量最終會(huì)轉(zhuǎn)化為流散到四周環(huán)境的內(nèi)能，無法再回收利用，這種現(xiàn)象叫能量耗散。能量耗散并不違反能量守恒定律，宇宙的能量既沒有削減，也沒有消逝，它只從能量角度反映出自然界的宏觀過程具有方向性，故A、C錯(cuò)誤，B、D正確。[完備答案]BD對(duì)能量耗散的理解(1)能量耗散是能量從高品質(zhì)能源向低品質(zhì)能源轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程。(2)能量耗散是指能量的可利用程度降低。eq\a\vs4\al([變式訓(xùn)練3])下列現(xiàn)象屬于能量耗散的是()A．利用水流能發(fā)電轉(zhuǎn)化為電能B．電能通過燈泡中的電阻絲轉(zhuǎn)化為光能C．電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D．火爐把房子烤暖答案D解析能量耗散是指其他形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，最終流散在四周環(huán)境中無法重新收集并加以利用的現(xiàn)象，能夠重新收集并加以利用的能不能稱能量耗散。本題中的電能、光能都可以重新收集并加以利用，如用光作能源的手表等，只有當(dāng)用電燈照明時(shí)的光能被墻壁汲取之后變?yōu)樗闹墉h(huán)境的內(nèi)能，才無法重新汲取并加以利用，但本題沒有告知這光能用來做什么，故不能算能量耗散，只有火爐把房子烤熱后使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能并流散在四周的環(huán)境中，無法重新收集，并加以利用，才是能量耗散。故D正確。A組：合格性水平訓(xùn)練1．(對(duì)有序和無序、宏觀態(tài)和微觀態(tài)的理解)(多選)下列過程中不行逆的是()A．錘子打鐵，鐵發(fā)熱B．傳熱的容器內(nèi)盛有液體，容器放在恒溫的大水池內(nèi)，不停地?cái)噭?dòng)液體，可保持溫度不變C．在一絕熱容器內(nèi)，不同溫度的液體混合D．在一絕熱容器內(nèi)，不同溫度的氦氣進(jìn)行混合答案ABCD解析功變熱是不行逆過程，故A符合題意。B中過程既有功變熱，又有熱傳導(dǎo)，是不行逆過程，故B符合題意。C中液體擴(kuò)散是不行逆過程，故C符合題意。D中具有肯定溫度的熱傳導(dǎo)也是不行逆的，故D也符合題意。2．(熵)在肯定速度下發(fā)生改變的孤立系統(tǒng)，其總熵的改變狀況是()A．不變 B．可能增大或減小C．總是增大 D．總是減小答案C解析一切孤立系統(tǒng)總向著總熵增大的方向發(fā)展。(1)由熵的定義可知，熵較大的宏觀狀態(tài)就是無序程度較大的宏觀狀態(tài)，也就是出現(xiàn)概率較大的宏觀狀態(tài)。在自然過程中熵總是增加的，其緣由并非因?yàn)橛行蚴遣恍心艿?，而是因?yàn)橥ㄏ驘o序的渠道要比通向有序的渠道多得多，把事情搞得亂糟糟的方式要比把事情做得整整齊齊的方式多得多。(2)從微觀的角度看，熱力學(xué)其次定律是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律：一個(gè)孤立系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展，而熵值較大代表著較為無序，所以自發(fā)的宏觀過程總是向無序程度更大的方向發(fā)展。3．(熵)(多選)下列關(guān)于熵的觀點(diǎn)中正確的是()A．熵越大，系統(tǒng)的無序程度越大B．對(duì)于一個(gè)不行逆絕熱過程，其熵不會(huì)減小C．氣體向真空中擴(kuò)散時(shí)，熵值減小D．自然過程中熵總是增加，因?yàn)橥ㄏ驘o序的渠道要比通向有序的渠道多得多答案ABD解析熵是系統(tǒng)內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無序性的量度，熵越大，其無序程度越大，A正確。不行逆絕熱過程，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，無序程度增大，熵值增大，C錯(cuò)誤。自然過程中，無序程度較大的宏觀態(tài)出現(xiàn)概率較大，因而通向無序的渠道多，D正確。4．(能源的開發(fā)和利用)(多選)關(guān)于能源的利用，下列說法中正確的是()A．由于我國(guó)煤和石油的儲(chǔ)量非常豐富，所以太陽能的開發(fā)在我國(guó)并不非常重要B．能源的利用過程，實(shí)質(zhì)上是能的轉(zhuǎn)化和傳遞的過程C．現(xiàn)在人類社會(huì)運(yùn)用的能源主要是煤、石油和自然氣D．煤、石油和自然氣的化學(xué)能歸根究竟來自太陽能答案BCD解析目前人類運(yùn)用的能源主要的仍是煤、石油和自然氣。燃料燃燒時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能又可轉(zhuǎn)化成機(jī)械能和電能。人類在生產(chǎn)和生活中須要各種形式的能，我們可以依據(jù)須要把能源的能量轉(zhuǎn)化成各種形式的能，以供利用。所以，能源的利用過程實(shí)質(zhì)上是能的轉(zhuǎn)化和傳遞的過程。我國(guó)的煤和石油盡管儲(chǔ)量豐富，但終究有限，且利用后不能再生，終有用完的日子，所以開發(fā)和利用新能源，特殊是核能和太陽能，是解決能源問題的出路。因此在這四個(gè)說法中，錯(cuò)誤的是A，B、C、D正確。5．(能源的開發(fā)和利用)關(guān)于開發(fā)能源和節(jié)約能源，你認(rèn)為以下觀點(diǎn)錯(cuò)誤的是()A．能源是有限的，無節(jié)制地利用常規(guī)能源，如石油之類，是一種盲目的短期行為B．依據(jù)能量守恒定律，擔(dān)憂能源枯竭實(shí)在是一種庸人自擾的表現(xiàn)C．能源的開發(fā)利用，必需同時(shí)考慮對(duì)環(huán)境的影響D．利用核能是目前開發(fā)新能源的一種有效的途徑答案B解析能量雖然守恒，但在利用其過程中，其形式在不斷向低品質(zhì)轉(zhuǎn)化，可見能源是有限的。在利用能源的同時(shí)，還應(yīng)留意保持與環(huán)境的平衡，應(yīng)選B。6．(能量耗散)熱現(xiàn)象過程中不行避開地出現(xiàn)能量耗散現(xiàn)象。下列關(guān)于能量耗散的說法中正確的是()A．能量耗散說明能量不守恒B．能量耗散不符合熱力學(xué)其次定律C．能量耗散過程中能量仍守恒，只是能量的轉(zhuǎn)化有方向性D．待科技發(fā)達(dá)到肯定程度時(shí)可消退能量耗散現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)其次類永動(dòng)機(jī)答案C解析能量耗散仍遵守能量守恒定律，反映了自然界宏觀過程具有方向性，無法消退，應(yīng)選C。7．(熵)熱力學(xué)其次定律的開爾文表述指出：內(nèi)能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化具有方向性。請(qǐng)結(jié)合熵的改變加以說明。答案見解析解析機(jī)械運(yùn)動(dòng)是宏觀狀況下物體在空間位置上的改變，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變完全遵循牛頓運(yùn)動(dòng)定律所反映的因果關(guān)系，這是一種有序的運(yùn)動(dòng)。熱運(yùn)動(dòng)是大量分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)的一個(gè)宏觀狀態(tài)包含著大量的微觀狀態(tài)，這是一種無序的運(yùn)動(dòng)。機(jī)械運(yùn)動(dòng)向熱運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)化，屬于從有序向無序的轉(zhuǎn)化，會(huì)導(dǎo)致熵的增加，符合熱力學(xué)規(guī)律，因此機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。反之，熱運(yùn)動(dòng)向機(jī)械運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)化屬于從無序向有序的轉(zhuǎn)化，即從高熵向低熵轉(zhuǎn)化，不符合熵增加原理，因此內(nèi)能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)化不能全部實(shí)現(xiàn)。B組：等級(jí)性水平訓(xùn)練8．(對(duì)有序和無序、宏觀態(tài)和微觀態(tài)的理解)如圖所示，氣體自由膨脹的不行逆性可以用概率來說明，a、b、c三個(gè)分子在A、B兩室的安排狀況如下表：A室abcabbcaccab0B室0cababbccaabc則：(1)a分子出現(xiàn)在A室的概率為________。(2)a、b、c三分子全部回到A室的概率為________。(3)若有N個(gè)分子，則N個(gè)分子全部自動(dòng)回到A室的概率為________。答案(1)eq\f(1,2)(2)eq\f(1,8)(3)eq\f(1,2N)解析a分子在自由運(yùn)動(dòng)后，在A室、B室的概率分別為eq\f(1,2)，b分子在A室、B室的概率分別為eq\f(1,2)，c分子在A室、B室的概率分別為eq\f(1,2)，則a、b、c三分子都在A室的概率為eq\f(1,2)×eq\f(1,2)×eq\f(1,2)＝eq\f(1,8)。假設(shè)有N個(gè)分子，則全部在A室的概率為eq\f(1,2N)。9.(綜合)質(zhì)量肯定的某種物質(zhì)，在壓強(qiáng)不變的條件下，由液態(tài)Ⅰ到氣態(tài)Ⅲ(可看成志向氣體)改變過程中溫度(T)隨加熱時(shí)間(t)改變關(guān)系如圖所示。單位時(shí)間所汲取的熱量可看作不變。(1)(多選)以下說法正確的是________。A．在區(qū)間Ⅱ，物質(zhì)的內(nèi)能不變B．在區(qū)間Ⅲ，分子間的勢(shì)能不變C．從區(qū)間Ⅰ到區(qū)間Ⅲ，物質(zhì)的熵增加D．在區(qū)間Ⅰ，物質(zhì)分子的平均動(dòng)能隨著時(shí)間的增加而增大(2)在區(qū)間Ⅲ，若將壓強(qiáng)不變的條件改為體積不變，則溫度上升________(填“變快”“變慢”或“快慢不變”)。請(qǐng)說明理由。答案(1)BCD(2)變快依據(jù)熱力學(xué)第肯定律ΔU＝Q＋W和志向氣體的狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，在汲取相同的熱量Q時(shí)，壓強(qiáng)不變的條件下，V增加，W<0，ΔU1＝Q－|W|；體積不變的條件下，W＝0，ΔU2＝Q；所以ΔU1<ΔU2，體積不變的狀況下溫度上升變快。解析(1)物質(zhì)的內(nèi)能是分子總動(dòng)能與分子總勢(shì)能之和，在區(qū)間Ⅱ，溫度不變，分子平均動(dòng)能不變，汲取的熱量用來增加分子間勢(shì)能，物質(zhì)的內(nèi)能增大，A錯(cuò)誤；志向氣體分子間作用力為零，不考慮分子勢(shì)能，B正確；從區(qū)間Ⅰ到區(qū)間Ⅲ，分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)加劇，熵增加，C正確；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)記，D正確。(2)依據(jù)熱力學(xué)第肯定律ΔU＝Q＋W和志向氣體的狀態(tài)方程eq\f(pV,T)＝C可知，在汲取相同的熱量Q時(shí)，壓強(qiáng)不變的條件下，V增加，W<0，ΔU1＝Q－|W|；體積不變的條件下，W＝0，ΔU2＝Q；所以ΔU1<ΔU2，體積不變的狀況下溫度上升變快。10．(熵)成語“覆水難收”指一盆水潑出