人教版高中物理选择性必修第3册课后习题 第三章 热力学定律 4.热力学第二定律.docVIP

第PAGE4页共NUMPAGES6页

4.热力学第二定律

课后篇素养形成

必备知识基础练

1.(多选)下列说法正确的是()

A.热传导过程是可逆的

B.机械能向内能的转化过程是不可逆的

C.气体的扩散过程是可逆的

D.气体向真空中的膨胀是不可逆的

答案BD

解析这四个过程都是与热现象有关的宏观过程,根据热力学第二定律可知,它们都是不可逆的,故A、C错误,B、D正确。

2.第二类永动机不可能制成,是因为()

A.违背了能量守恒定律

B.热量总是从高温物体传递到低温物体

C.机械能不能全部转化为内能

D.内能不能全部转化为机械能,而不引起其他变化

答案D

解析第二类永动机的设想并不违背能量守恒定律,但违背了涉及热量的能量转化过程是有方向性的规律,故选项A错误;在引起其他变化的情况下,热量可以由低温物体非自发地传递到高温物体,故B错误;机械能可以全部转化为内能,C错误;由所学知识知D正确。

3.我们绝不会看到:一个放在水平地面上的物体,靠降低温度,可以把内能自发地转化为动能,使这个物体运动起来。其原因是()

A.这违反了能量守恒定律

B.在任何条件下内能都不可能转化为机械能,只有机械能转化为内能

C.机械能和内能的转化过程具有方向性,内能转化为机械能是有条件的

D.以上说法均不正确

答案C

解析机械能和内能可以相互转化,但必须通过做功来实现。由热力学第二定律可知,内能不可能全部转化为机械能,同时不引起其他变化。故C正确。

4.(多选)(辽宁葫芦岛一模)对于热力学定律,下列说法正确的是()

A.第一类永动机不可能实现,因为违背了能量守恒定律

B.热力学第一定律指出,不可能达到绝对零度

C.热力学第一定律指出,一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和

D.热力学第二定律指出,从单一热源吸收的热量不能全部用来对外做功而不产生其他影响

答案ACD

解析第一类永动机既不消耗能量又能源源不断对外做功,违背了能量守恒定律,所以不可能制成,故A正确。绝对零度无法到达不是热力学第一定律指出的,故B错误。据热力学第一定律ΔU=Q+W可知,一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功之和,故C正确。据热力学第二定律知D正确。

5.下列哪个现象属于能量耗散()

A.利用水流发电变成电能

B.电能通过灯泡中的电阻丝转化为光能

C.电池的化学能转化为电能

D.火炉把房子烤暖

答案D

解析能量耗散是指其他形式的能转化为内能,最终流散在周围环境中无法重新收集并加以利用的现象,能够重新收集并加以利用的不能称为能量耗散。电能、光能都可以重新收集并加以利用,如用光作为能源的手表等,只有当用电灯照明时的光能被墙壁吸收之后变为周围环境的内能,才无法重新吸收并加以利用,但本题没有告诉光能用来做什么,故不能算能量耗散,只有火炉把房子烤暖后使燃料的化学能转化成内能并流散在周围的环境中,无法重新收集并加以利用,才是能量耗散。故D正确。

关键能力提升练

6.下列过程中可能发生的是()

A.某种物质从高温热源吸收20kJ的热量,全部转化为机械能,而没有产生其他任何影响

B.打开一高压密闭容器,其内气体自发溢出后又自发跑进去,恢复原状

C.利用一些手段,使低温物体温度更低,高温物体的温度更高

D.将两瓶不同液体混合,待扩散后它们又自发地完全分开

答案C

解析根据热力学第二定律,热量不可能从低温物体自发地传递给高温物体,但通过一些手段是可以实现C项所述过程的,故C项正确;内能完全转化为机械能不可能自发地进行,要使内能全部转化为机械能必定要引起其他变化,故A项错误;气体膨胀具有方向性,故B项错误;扩散现象具有方向性,故D项错误。

7.(多选)下图为电冰箱的工作原理示意图。压缩机工作时,使制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环。在蒸发器中制冷剂汽化,吸收箱体内的热量,经过冷凝器时制冷剂液化,放出热量到箱体外。下列说法正确的是()

A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外

B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,是因为其消耗了电能

C.电冰箱的工作原理不违背热力学第二定律

D.电冰箱的工作原理违背了热力学第二定律

答案BC

解析热力学第二定律适用于所有的热学过程,选项C正确,选项D错误;热量不能自发地从低温物体传递到高温物体,要想使热量从低温物体传递到高温物体必须借助于其他系统做功,选项A错误,选项B正确。

8.(多选)用两种不同的金属丝组成一个回路,接触点1插在热水中,接触点2插在冷水中,如图所示,电流计指针会发生偏转,这就是温差发电现象。关于这一现象,正确的说法是()

A.这一实验过程不违反热力学第二定律

B.在实验过程中,热水一定降温,冷水一定升温

C.在实验过程中,热水内能全部转化