高中物理 第4章 能量守恒與熱力學(xué)定律 3 宏觀過程的方向性 4 熱力學(xué)第二定律 5 初識(shí)熵學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 教科版選修3-3

《高中物理 第4章 能量守恒與熱力學(xué)定律 3 宏觀過程的方向性 4 熱力學(xué)第二定律 5 初識(shí)熵學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 教科版選修3-3》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第4章 能量守恒與熱力學(xué)定律 3 宏觀過程的方向性 4 熱力學(xué)第二定律 5 初識(shí)熵學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 教科版選修3-3（5頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

宏觀過程的方向性 熱力學(xué)第二定律 初識(shí)熵 (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．下列關(guān)于熵的有關(guān)說法正確的是(　　) A．熵是系統(tǒng)內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無序性的量度 B．在自然過程中熵總是增加的 C．熱力學(xué)第二定律也叫做熵減小原理 D．熵值越大表示系統(tǒng)越無序 E．熵值越小表示系統(tǒng)越無序 【解析】　根據(jù)熵的定義知A正確；從熵的意義上說，系統(tǒng)自發(fā)變化時(shí)總是向著熵增加的方向發(fā)展，B正確；熱力學(xué)第二定律也叫熵增加原理，C錯(cuò)；熵越大，系統(tǒng)越混亂，無序程度越大，D正確，E錯(cuò)誤． 【答案】　ABD 2．下列說法正確的是(　　) 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)是有方向性的 D．氣體向真空中膨脹的過程是有方向性的 E．氣體向真空中膨脹的過程是可逆的 【解析】　如果是自發(fā)的過程，熱量只能從高溫物體傳到低溫物體，但這并不是說熱量不能從低溫物體傳到高溫物體，只是不能自發(fā)地進(jìn)行，在外界條件的幫助下，熱量也能從低溫物體傳到高溫物體，選項(xiàng)A、C對(duì)，B錯(cuò)；氣體向真空中膨脹的過程是不可逆的，具有方向性，選項(xiàng)D對(duì)，E錯(cuò)． 【答案】　ACD 3．以下說法正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：74320064】 A．熱傳導(dǎo)過程是有方向性的，因此兩個(gè)溫度不同的物體接觸時(shí)，熱量一定是從高溫物體傳給低溫物體的 B．熱傳導(dǎo)過程是不可逆的 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 E．熱量從低溫物體傳給高溫物體必須借助外界的幫助 【解析】　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變化，A、B、E選項(xiàng)正確． 【答案】　ABE 4．(2016西安高二檢測(cè))下列說法中不正確的是(　　) A．電動(dòng)機(jī)是把電能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置 B．熱機(jī)是將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置 C．隨著技術(shù)不斷發(fā)展，可以把內(nèi)燃機(jī)得到的全部內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 D．雖然不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，但不可能將已轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的能量全部收集起來加以完全利用 E．電冰箱的工作過程表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞 【解析】　由于電阻的存在，電流通過電動(dòng)機(jī)時(shí)一定發(fā)熱，電能不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，A錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律知，熱機(jī)不可能將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，B錯(cuò)誤；C項(xiàng)說法違背熱力學(xué)第二定律，因此錯(cuò)誤；由于能量耗散，能源的可利用率降低，D正確；在電流做功的情況下，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞，故E正確． 【答案】　ABC 5．下列說法中正確的是(　　) A．一切涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性 B．一切不違背能量守恒定律的物理過程都是可能實(shí)現(xiàn)的 C．由熱力學(xué)第二定律可以判斷物理過程能否自發(fā)進(jìn)行 D．一切物理過程都不可能自發(fā)地進(jìn)行 E．功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶?shí)際宏觀過程是不可逆的 【解析】　熱力學(xué)第二定律是反映宏觀自然過程的方向性的定律，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，但可以自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體；并不是所有符合能量守恒定律的宏觀過程都能實(shí)現(xiàn)，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤，一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都是不可逆的，則E正確． 【答案】　ACE 6．下列宏觀過程能用熱力學(xué)第二定律解釋的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：74320065】 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)過一段時(shí)間大米、小米不會(huì)自動(dòng)分開 B．將一滴紅墨水滴入一杯清水中，會(huì)均勻擴(kuò)散到整杯水中，經(jīng)過一段時(shí)間，墨水和清水不會(huì)自動(dòng)分開 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 D．隨著節(jié)能減排措施的不斷完善，最終也不會(huì)使汽車熱機(jī)的效率達(dá)到100% E．杯子摔碎而不能復(fù)原 【解析】　熱力學(xué)第二定律反映的是與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程的方向性的規(guī)律，A、E不屬于熱現(xiàn)象，故A、E錯(cuò)；由熱力學(xué)第二定律可知B、C、D正確． 【答案】　BCD 7．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)不可能制成，是因?yàn)檫`背了能量守恒定律 B．各種自然現(xiàn)象都遵守能量是守恒定律 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，違背了熱力學(xué)第二定律 D．自然界中的宏觀過程具有方向性 E．物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功 【解析】　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，違背了能量守恒定律，A正確；電冰箱在電機(jī)做功的情況下，不斷把冰箱內(nèi)的熱量傳到外界，沒有違背熱力學(xué)第二定律，C錯(cuò)誤；物體從單一熱源吸收的熱量不可全部用于做功，因?yàn)闄C(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有方向性，盡管機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，但內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，同時(shí)不引起其他變化，E錯(cuò)誤． 【答案】　ABD 8．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433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．這一實(shí)驗(yàn)是否違反熱力學(xué)第二定律？熱水和冷水的溫度是否會(huì)發(fā)生變化？簡述這一過程中能的轉(zhuǎn)化情況． 圖433 【解析】　溫差發(fā)電現(xiàn)象中產(chǎn)生了電能是因?yàn)闊崴膬?nèi)能減少，一部分轉(zhuǎn)化為電能，一部分傳遞給冷水，不違反熱力學(xué)第二定律． 【答案】　不違反．熱水溫度降低，冷水溫度升高．將熱水的部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為電能，另一部分釋放到低溫?zé)嵩蠢渌校? [能力提升] 9．下列說法正確的是(　　) A．機(jī)械能全部變成內(nèi)能是不可能的 B．從熱庫吸收的熱量全部變成功是可能的 C．熱機(jī)是一種把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置 D．沒有任何漏氣和摩擦?xí)r，熱機(jī)的效率η＝100%＝100% E．第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成可以作為熱力學(xué)第二定 律的一種表述 【解析】　機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，A錯(cuò)誤；從熱庫吸收的熱量全部變成功也是可能的，只是會(huì)引起其他變化，B正確；熱機(jī)是一種把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置，C正確；熱機(jī)工作過程中，必定要放出部分熱量，熱機(jī)用于做機(jī)械功的熱量一定小于它從高溫?zé)釒炷抢镂盏臒崃浚词箾]有任何漏氣和摩擦?xí)r，熱機(jī)的效率也不可能達(dá)到100%，D錯(cuò)誤；任何一類宏觀自然過程進(jìn)行方向的說明，都可以作為熱力學(xué)第二定律的表述，故E正確． 【答案】　BCE 10．下列說法中正確的是(　　) A．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳遞到高溫物體 B．能量耗散說明能量在轉(zhuǎn)化過程中具有方向性 C．當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，分子間的引力增大、斥力減小 D．溫度是描述熱運(yùn)動(dòng)的物理量，一個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時(shí)，兩系統(tǒng)溫度相同 E．第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成，說明機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能同時(shí)又不引起其他變化 【解析】　熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；耗散掉的能量不能再重新收集起來加以利用，說明能量的轉(zhuǎn)化具有方向性，選項(xiàng)B正確；當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，分子間的引力和斥力均要減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；溫度是描述熱運(yùn)動(dòng)的物理量，是決定一個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)是否達(dá)到熱平衡狀態(tài)的物理量，所以當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)與另一個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡時(shí)兩系統(tǒng)溫度相同，選項(xiàng)D正確；由熱力學(xué)第二定律可知，選項(xiàng)E正確． 【答案】　BDE 11．炎炎夏日，兩位同學(xué)在充滿涼意的空調(diào)室內(nèi)，就空調(diào)機(jī)的工作過程是否遵循熱力學(xué)第二定律的問題發(fā)生了爭論．一位同學(xué)說：空調(diào)機(jī)工作時(shí)，不斷地把熱量從室內(nèi)傳到室外，即從低溫物體傳到高溫物體，可見它并不遵循熱力學(xué)第二定律．另一位同學(xué)說：熱力學(xué)第二定律是熱力學(xué)系統(tǒng)的普遍規(guī)律，空調(diào)機(jī)的工作過程不可能違反它．兩人各執(zhí)一詞，都無法使對(duì)方信服．請(qǐng)你對(duì)他們的論點(diǎn)作出評(píng)論. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：74320066】 【答案】　壓縮機(jī)是空調(diào)機(jī)的“心臟”，它消耗電能對(duì)來自蒸發(fā)器的制冷劑蒸汽做功，使它變成高溫高壓的蒸汽．然后這些高溫高壓的蒸汽來到冷凝器，向低溫的環(huán)境放熱，同時(shí)自身被冷卻而凝成低溫高壓的液體． 這些低溫高壓的液體制冷劑由過濾器濾掉水分和雜質(zhì)，進(jìn)入毛細(xì)管，經(jīng)節(jié)流閥膨脹，變?yōu)榈蜏氐蛪旱囊后w，隨后進(jìn)入空調(diào)機(jī)的蒸發(fā)器．在蒸發(fā)器內(nèi)，這些低溫低壓的液態(tài)制冷劑在低壓條件下迅速汽化，從外界(空調(diào)機(jī)內(nèi))吸收熱量，使空調(diào)機(jī)的溫度降低．這樣就完成了一個(gè)制冷循環(huán)．由此可見乙同學(xué)的論點(diǎn)正確． 12．熱力學(xué)第二定律常見的表述有兩種．第一種表述：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化；第二種表述：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化． 圖434(a)是根據(jù)熱力學(xué)第二定律的第一種表述畫出的示意圖：外界對(duì)制冷機(jī)做功，使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體．請(qǐng)你根據(jù)第二種表述完成示意圖434(b)． 圖434 根據(jù)圖434你的理解，熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)是什么？ 【解析】　 第二種表述的意思是：熱機(jī)吸收熱量，對(duì)外做功，同時(shí)把熱量傳給低溫物體．其表述示意圖如圖所示．其實(shí)質(zhì)是：一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性． 【答案】　圖見解析　一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性