05 C热力学第二定律 提升版.pdf

热力学第二定律

一、热力学第二定律

1．热力学第二定律的克劳修斯表述

热量不可能自发地由低温物体传到高温物体

2．热力学第二定律的开尔文表述

不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其它影响

3．热力学第二定律的实质

热力学第二定律的两种表述是等价的，无论什么表述方式，都揭示了自然界的基本规律：一

切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，即一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆

的。

热力学第二定律是以宏观事实为基础的，那么从微观的角度如何解释呢？有兴趣的同学可以

阅读选修3-3教材第10章的相关内容，这里就不做过多介绍了。

典例精讲

【例3.1】（榆林一模）下列说法正确的是（）

A．夏天和冬天相比，夏天的气温较高，水的饱和汽压较大，在相对湿度相同的情况下，夏

天的绝对湿度较大

B．所有的晶体都有固定的熔点和规则的几何形状

C．气体的温度升高时，分子的热运动变得剧烈，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁

的作用力增大，但气体压强不一定增大

D．液体表面张力与浸润现象都是分子力作用的表现

E．第一类永动机和第二类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律

【分析】夏天和冬天相比，夏天的气温较高，水的饱和汽压较大，在相对湿度相同的情况下，

夏天的绝对湿度较大。晶体分为单晶体和多晶体，晶体具有确定的熔点，而非晶体没有确定

的熔点；气体温度升高时分子热运动剧烈可以导致压强增大，浸润现象和不浸润现象都与表

面层与表面张力有关，都是分子力作用的表现。第一类水动机研制失败的原因是违背了能量

守恒定律，而第二类永动机研制失败的原因是违背了热力学第二定律。

【解答】解：A、夏天和冬天相比，夏天的气温较高，水的饱和汽压较大，在相对湿度相同

的情况下，夏天的绝对湿度较大，故A正确；

B、晶体分为单晶体和多晶体，晶体具有确定的熔点，而非晶体没有确定的熔点；但多晶体

没有规则的几何形状，故B错误；

C、气体温度升高时分子热运动剧烈可以导致压强增大，但不知气体体积如何变化，由=C

可知气体压强不一定增大；故C正确；

D、浸润现象和不浸润现象都与表面层与表面张力有关，都是分子力作用的表现。故D正确；

E、第一类水动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律，而第二类永动机研制失败的原因

并不是违背了能量守恒定律，而是违背了热力学第二定律。故E错误。

故选：ACD。

【例3.2】（周口模拟）下列说法正确的是（）

A．热量不可能从低温物体传到高温物体

B．高原地区水的沸点较低，这是高原地区温度较低的缘故

C．随着高度的增加，大气压和温度都在减小，一个正在上升的氢气球内的氢气内能减小

D．把处于单位时间从液面上飞出去的分子数等于单位时间从蒸汽中回到液体中的分子数时

的蒸汽叫饱和汽

E．一定质量的理想气体，在体积不变时，分子每秒与单位面积器壁平均碰撞次数随着温度

降低而减少

【分析】热量能从低温物体传到高温物体，高原地区水的沸点较低，这是高原地区气压较低

的缘故，随着高度的增加，大气压和温度都在减小，一个正在上升的氢气球内的氢气对外做

功，同时要降温，故内能一定减小，与同种物质的液态或固态处于动态平衡的汽叫做饱和汽，

温度是分子的平均动能的标志，是分子运动的激烈程度的宏观表现，一定量的气体，在体积

不变时，温度降低，则分子运动的激烈程度降低。

【解答】解：A、根据热力学第二定律可知，热量能从低温物体传到高温物体，如空调，但

会引起其他的变化，故A错误；

B．高原地区水的沸点较低，这是高原地区气压较低的缘故，故B错误；

C、随着高度的增加，大气压和温度都在减小，一个正在上升的氢气球内的氢气对外做功，

同时要降温，故内能一定减小，故C正确；

D、与同种物质的液态或固态处于动态平衡的汽叫做饱和汽，故D正确；

E、温度是分子的平均动能的标志，是分子运动的激烈程度的宏观表现，一定量的气体，在

体积不变时，温度降低，则分子运动的激烈程度降低，所以分子平均每秒碰撞器壁的次数随

着温度的降低而减少，故E正确；

故选：CDE。

【例3.3】（淮南模拟）有关热学，下列说法正确的是（）

A．甲分子固定不动，乙分子从很远处向甲靠近到不能再靠近的过程中，分子间的分子势能

是先减