2024热力学第二定律（含答案）.pdf

复习材料

专题3.4热力学第二定律

【人教版】

【题型1热力学第二定律的理解】

【题型2热力学第二定律的应用】

【题型3能源有限】

【题型4综合问题】

【题型5第二类永动机】

【题型6联系实际】

【题型1热力学第二定律的理解】

【例1】关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论述正确的是（）

A.热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化，而热力学第二定律则指内能不

可能完全转化为其他形式的能，故这两条定律是相互矛盾的

B.内能可以全部转化为其他形式的能，只是会产生其他影响，故两条定律并不矛盾

C.两条定律都是有关能量转化的规律，它们不但不矛盾，而且没有本质区别

D.能量守恒定律已经包含了热力学第一定律和热力学第二定律

答案：B

解析：热力学第一定律和热力学第二定律并不矛盾;对于机械能和内能的转化所具有的方向

性也是存在的，故选项B正确。

【变式1-1】下列过程中，可能实现的是（）

A．水的温度自动下降时释放的内能全部转化为机械能

B．内燃机汽缸内气体的内能全部转化为机械能

C．在粗糙水平面上运动的物体，它的动能转化为内能，使物体温度升高

D．静止在光滑水平面上的物体，温度降低时释放的内能可以转化为物体的动能，使物体运

动起来

解析：根据能量转化和转移的方向性可知，物体温度下降释放的内能不可能在不引起其他变

化的情况下完全转化为机械能，故AB错误；在粗糙水平面上运动的物体，它的动能会转化

为内能，使物体温度升高，故C正确；静止在光滑水平面上的物体，温度降低时释放的内能

在没有特定的情况下会向周围释放，并不会使物体运动起来，故D错误。

答案：C

【变式1-2】下列宏观过程不能用热力学第二定律解释的是（）

A．大米和小米混合后小米能自发地填充到大米空隙中而经过一段时间大米、小米不会自动

复习材料

分开

B．将一滴红墨水滴入一杯清水中，会均匀扩散到整杯水中，经过一段时间，墨水和清水不

会自动分开

C．冬季的夜晚，放在室外的物体随气温的降低，内能不会自发地转化为机械能而动起来

D．随着节能减排措施的不断完善，最终也不会使汽车热机的效率达到100%

解析:：大米和小米混合后小米能自发地填充到大米空隙中，这种现象与温度无关，不是热

现象，不能用热力学第二定律解释，A符合题意；将一滴红墨水滴入一杯清水中，会均匀扩

散到整杯水中，经过一段时间，墨水和清水不会自动分开，这种现象与温度有关，温度越高，

分子运动越激烈，扩散越快，根据热力学第二定律，墨水和清水不会自动分开，B不符合题

意；冬季的夜晚，放在室外的物体随气温的降低，物体的内能减少，根据热力学第二定律，

内能不会自发地转化为机械能而动起来，C不符合题意；随着节能减排措施的不断完善，根

据热力学第二定律，最终也不会使汽车热机的效率达到100%，D不符合题意。

答案：A

【变式1-3】地球上有很多的海水，它的总质量约为1.4×1018吨，如果这些海水的温度降低

23

0.1°C，将要放出5.8×10焦耳的热量，有人曾设想利用海水放出的热量使它完全变成机械

能来解决能源危机，但这种机器是不能制成的，其原因是()

A．内能不能转化成机械能

B．内能转化成机械能不满足热力学第一定律

C．只从单一热源吸收热量并完全转化成机械能的机器不满足热力学第二定律

D．上述三种原因都不正确

答案C

解析本题考查热力学第一定律和热力学第二定律的应用，内能可以转化成机械能，如热机，

A错误；内能转化成机械能的过程满足热力学第一定律，即能量守恒定律，B错误；热力学

第二定律告诉我们：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化，

C正确．

【题型2热力学第二定律的应用】

【例2】[多选]下列说法中正确的是()

A．相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等

B．民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入火罐内，当纸片燃烧完

时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上。其原因是火罐内的

气体体积不变时，温度降低，压强减小

C．空调既能制热又能制冷，说明在