物理自主練習(xí)第十章第四節(jié)熱力學(xué)第二定律

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精自主廣場我夯基我達(dá)標(biāo)1.下列關(guān)于熱傳導(dǎo)的說法中,正確的是（)A。熱量只能從高溫物體流向低溫物體,而不能從低溫物體流向高溫物體B.熱量可以從低溫物體傳遞給高溫物體C.熱量可以有條件地從低溫物體傳遞給高溫物體,只要低溫物體內(nèi)能足夠大D.熱量可以有條件地從低溫物體流向高溫物體，條件是外界必須做功思路解析：克勞修斯表述并沒有排除熱量由低溫物體流向高溫物體A錯(cuò)。說法B比較籠統(tǒng)，但并無錯(cuò)誤。說法C對條件的解釋有錯(cuò)誤，熱量的流向與物體內(nèi)能無直接關(guān)系，C錯(cuò)。說法D正確.答案：BD2。下列說法中正確的是()A。功可以完全轉(zhuǎn)化為熱量，而熱量不可以完全轉(zhuǎn)化為功B.熱機(jī)必須是具有兩個(gè)熱庫，才能實(shí)現(xiàn)熱功轉(zhuǎn)化C。熱機(jī)的效率不可能大于1，但可能等于1D.熱機(jī)的效率必定小于1思路解析：本題要求全面領(lǐng)會開爾文表述的含義，同時(shí)注意語言邏輯性.開爾文表述沒有排除熱量可以完全轉(zhuǎn)化為功,但必然要發(fā)生其他變化，比如氣體等溫膨脹，氣體內(nèi)能完全轉(zhuǎn)化為功，但氣體體積增大了,A錯(cuò)。開爾文表述指出，熱機(jī)不可能只有單一熱庫,但未必就是兩個(gè)熱庫,可以具有兩個(gè)以上熱庫，B錯(cuò).由η=可知，只要Q2≠0，則η≠1，如果Q2=0，則低溫?zé)釒觳淮嬖?違反開爾文表述，C錯(cuò)。答案:D3.關(guān)于熱力學(xué)第二定律，下列說法正確的是（）A。熱力學(xué)第二定律是通過實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的實(shí)驗(yàn)定律B.熱力學(xué)第二定律是通過大量自然現(xiàn)象的不可逆性總結(jié)出來的經(jīng)驗(yàn)定律C。熱力學(xué)第二定律是物理學(xué)家從理論推導(dǎo)得出來的結(jié)果D.由于熱力學(xué)第二定律沒有理論和實(shí)驗(yàn)的依據(jù)，因此沒有實(shí)際意義思路解析:熱力學(xué)第二定律，是物理學(xué)家通過對大量自然現(xiàn)象的分析,又總結(jié)了生產(chǎn)和生活經(jīng)驗(yàn)得到的結(jié)論，是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)定律，它并不能通過理論和實(shí)驗(yàn)來證明，但它符合客觀事實(shí)，因此是正確的.它揭示了宏觀過程的方向性，使人們認(rèn)識到第二類永動機(jī)不可能制成,對我們認(rèn)識自然和利用自然有著重要的指導(dǎo)意義.答案：B4。(2006全國統(tǒng)考廣東卷，4）關(guān)于永動機(jī)和熱力學(xué)定律的討論，下列敘述正確的是（）A.第二類永動機(jī)違反能量守恒定律B。如果物體從外界吸收了熱量，則物體的內(nèi)能一定增加C。外界對物體做功,則物體的內(nèi)能一定增加D.做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，但從能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)來看這兩種改變方式是有區(qū)別的思路解析：第二類永動機(jī)并不違反能量守恒定律，它只不符合熱力學(xué)第二定律，所以A項(xiàng)錯(cuò)誤.從熱力學(xué)第一定律可知物體內(nèi)能的改變ΔU與物體吸、放熱ΔQ和做功ΔW有關(guān)，即ΔU=ΔQ+ΔW。物體只從外界吸收了熱量，做功情況不明確,同樣道理，對物體做功而吸、放熱情況不明確，都不能斷定物體的內(nèi)能如何變化，所以B、C項(xiàng)錯(cuò)誤.做功是通過機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，而熱傳遞是熱能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,兩種改變內(nèi)能的方式和本質(zhì)是有區(qū)別的，所以D項(xiàng)正確。答案：D5。如圖10—4—1所示，一定質(zhì)量理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)過程圖10思路解析：氣體由狀態(tài)A經(jīng)過程Ⅰ、過程Ⅱ又回到狀態(tài)A,初、末狀態(tài)內(nèi)能不變,由熱力學(xué)第一定律：ΔU=W+Q，可得：0=+420-300+200+QZQZ=—320J所以第二過程中氣體放熱320J.答案:放熱320J6。試對熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律作一簡單的評析.思路解析：熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律是構(gòu)成熱力學(xué)知識的理論基礎(chǔ)，前者對自然過程沒有任何限制，只指出在任何熱力學(xué)過程中能量不會有任何增加或損失，反映的是物體內(nèi)能的變化與熱量、做功的定量關(guān)系．后者則是解決哪些過程可以自發(fā)地發(fā)生，哪些過程必須借助于外界條件才能進(jìn)行.我綜合我發(fā)展7。下列說法正確的是（)A.熱量有可能由低溫物體傳給高溫物體B。氣體的擴(kuò)散過程具有方向性C.只要盡量完善工藝水平，熱機(jī)效率可以達(dá)100％D.熱力學(xué)第二定律揭示了有大量分子參與的宏觀過程都具有方向性思路解析：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，但借助外界作用是可以實(shí)現(xiàn)的;無論如何提高工藝水平，效率都不可能達(dá)到100%；熱力學(xué)第二定律說明了與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性.答案：ABD8.下列說法正確的是（)A.熱量不能由低溫物體傳遞到高溫物體B。外界對物體做功，物體內(nèi)能必定增加C。第二類永動機(jī)不可能制成，因?yàn)檫`反了能量守恒定律D。不可能從單一熱庫吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化思路解析：根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知熱量可以由低溫物體傳遞到高溫物體，但是要引起其他變化.由熱力學(xué)第一定律可知，外界對物體做功,物體的內(nèi)能不一定增加，第二類永動機(jī)是違背了熱力學(xué)第二定律.答案：D9。（2006北京理綜，15）如圖10—圖10A.氣體體積膨脹，內(nèi)能增加B。氣體分子勢能減少,內(nèi)能增加C.氣體分子勢能增加,壓強(qiáng)可能不變D。Q中氣體不可能自發(fā)地全部退回到P中思路解析：當(dāng)閥門K被打開，P中的氣體進(jìn)入Q中，由于Q中為真空，且系統(tǒng)與外界無熱交換，所以氣體內(nèi)能不變，A、B選項(xiàng)錯(cuò)誤。氣體體積增大，溫度不變，壓強(qiáng)減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤。由熱力學(xué)第二定律可知，Q中氣體不可能自發(fā)地全部退回到P中，所以D選項(xiàng)正確.答案：D我創(chuàng)新我超越10。下列說法中正確的是（)A。甲物體自發(fā)傳遞熱量給乙物體，說明甲物體的內(nèi)能比乙物體多B。熱機(jī)的效率從原理上講可達(dá)100%C.因?yàn)槟芰渴睾?，所以“能源危機(jī)”是不可能的D。以上說法均不正確思路解析：熱量總是從高溫的物體傳給低溫的物體,和內(nèi)能無關(guān)，A錯(cuò).由熱力學(xué)第二定律：“不可能從單一熱庫吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化”可知，任何熱機(jī)的機(jī)械效率都不可能達(dá)到100%，因此B錯(cuò).關(guān)于“能源危機(jī)”必須明白幾點(diǎn):(1）能源是提供能量的資源，如煤、石油等;（2)人們在消耗能源時(shí)，放出熱量，有的轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，有的轉(zhuǎn)化為機(jī)械能等等,但最終基本上都轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能,人們無法把這些內(nèi)能收集起來利用(能量耗散)，而可供利用的能源是有限的，不可能再生（或短時(shí)間內(nèi)不可再生)，因此能量守恒并非說明無能源危機(jī)，故C錯(cuò)。答案：D11.下列說法中正確的是（)A.熱量能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體B。熱量不能從低溫物體傳到高溫物體C.熱傳導(dǎo)是有方向的D.能量耗散說明能量是不守恒的思路解析:“熱量能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體”是符合熱力學(xué)第二定律中關(guān)于“熱傳導(dǎo)是有方向的”規(guī)律的，所以選項(xiàng)A和C是正確的.熱量雖然不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，但在一定外加條件下，也能做到“熱量從低溫物體傳到高溫物體”，例如電冰箱等電器的工作過程，所以選項(xiàng)B是不正確的.所謂“能量耗散”是指在能量的轉(zhuǎn)化過程中沒有辦法把流散的能量重新收集起來，重新加以利用，“能量耗散”過程中能的總量還是守恒的，只是能量的轉(zhuǎn)化是有方向性的，而不是能量不守恒，因此選項(xiàng)D也是錯(cuò)誤的。答案：AC12.一木塊靜止在光滑的水平面上，被水平方向飛來的子彈擊中，子彈進(jìn)入木塊的深度為2cm，木塊相對于桌面移動了1cm。設(shè)木塊對子彈的阻力恒定，則產(chǎn)生的熱能和子彈損失的動能之比為（)A.1∶1B.2∶3C。1∶2D。1∶3思路解析：子彈損失的動能等于子彈克服阻力所做的功,子彈的位移為打入深度d和木塊移動的距離L之和，有：ΔEk=F（d+L)產(chǎn)生的熱能為:Q=Fd故有：,所以選B.答案：B13.用火箭把質(zhì)量m=1。0×103kg的衛(wèi)星發(fā)射到接近地面的圓形軌道上繞地球運(yùn)行。已知地球半徑R=6。4×106m，火箭內(nèi)所裝燃料的