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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】(2019春•道里区校级期末)下列说法正确的是()
A.物体吸收热量,其内能一定增加
B.不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响
C.第二类永动机不能制成是因为违背了能量守恒定律
D.热量能够自发地从低温物体传递到高温物体
【分析】根据热力学第一定律,物体吸收热量,其内能不一定增加;不可能从单一热库吸收
热量,使之完全变成功,而不产生其他影响;第二类永动机不能制成是因为违背了热力学第
二定律;热量能不能够自发地从低温物体传递到高温物体。
【解答】解:A、根据热力学第一定律,物体吸收热量,但对外做功不明确,所以其内能不
一定增加。故A错误;
B、根据热力学第二定律,不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影
响。故B正确;
C、第二类永动机不能制成是因为违背了热力学第二定律。故C错误;
D、根据热力学第二定律,热量能不能够自发地从低温物体传递到高温物体。故D错误;
故选:B。
【例3.2】(2019春•房山区期末)下列说法错误的是()
A.不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响
B.热量不能自发地从低温物体传到高温物体
C.气体向真空的自由膨胀是不可逆的
D.能量耗散说明能量是不守恒的
【分析】热力学第二定律有不同的表述:不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他
影响;不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响。
【解答】解:A、在外界的影响下,气体可以从单一热源吸收热量,全部用来对外做功,但
不可能从单一热库吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响,故A正确。
B、根据热力学第二定律知,热量可以从低温物体传到高温物体,但是不可能不引起其它变
化,故B正确。
C、根据热力学第二定律可知,宏观热现象具有方向性,气体向真空的自由膨胀是不可逆的,
故C正确。
D、能量耗散说明宏观热现象具有方向性,但能量仍然是守恒的,故D错误。
本题选错误的,故选:D。
【例3.3】(2019春•沙坪坝区校级期中)下列说法错误的是()
A.热量可以自发地从高温物体传到低温物体,但是不能自发地从低温物体传到高温物体
B.第二类永动机无法制成是因为违背了能量守恒定律
C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
D.干湿泡湿度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,这是湿泡外纱布中的水蒸发吸热
的结果
【分析】根据热力学第二定律,热量的传递是有方向的;第二类永动机无法制成是因为违背
了热力学第二定律;彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点;湿泡温度
计的温度值比干湿温度计的要低些,相对湿度越小,这个差值就越大,利用这个差值的大小
可由表检查出空气的相对湿度。
【解答】解:A、根据热力学第二定律,热量可以自发地从高温物体传到低温物体,但是不
能自发地从低温物体传到高温物体。故A正确;
B、第二类永动机无法制成是因为违背了热力学第二定律,但并不违背能量守恒定律。故B
错误;
C、液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性,彩色液晶显
示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点。故C正确;
D、干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,是因为湿泡外纱布中的水蒸发吸
热。故D正确;
本题选错误的,故选:B。
【例3.4】(2019春•金安区校级期末)下列关于热学中的相关说法正确的是()
A.液晶既有液体的流动性,又具有单晶体的各向异性
B.汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气,可以使它们自发地分离,既清洁
了空气,又变废为宝
C.当液体与大气相接触时,液体表面层内的分子所受其他分子作用力的合力总是指向液体
内部
D.单晶体有确定的熔点,多晶体和非晶体没有确定的熔点
【分析】晶体都具有确定的熔点;液晶具有流动性和各向
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