20xx版高考物理人教版一輪學(xué)案：123-熱力學(xué)定律與能量守恒定律-【含答案】(編輯修改稿)
2025-04-05 06:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 二 對熱力學(xué)第二定律的理解1．熱力學(xué)第二定律的理解(1)“自發(fā)地”指明了熱傳遞等熱力學(xué)宏觀現(xiàn)象的方向性，不需要借助外界提供能量的幫助。(2)“不產(chǎn)生其他影響”的含義是發(fā)生的熱力學(xué)宏觀過程只在本系統(tǒng)內(nèi)完成，對周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱力學(xué)方面的影響。如吸熱、放熱、做功等。2．熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)熱力學(xué)第二定律的每一種表述，都揭示了大量分子參與宏觀過程的方向性，進(jìn)而使人們認(rèn)識到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性。特別提醒：熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，但在有外界影響的條件下，熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，如電冰箱；在引起其他變化的條件下內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，如氣體的絕熱膨脹過程。3．兩類永動(dòng)機(jī)的比較第一類永動(dòng)機(jī)第二類永動(dòng)機(jī)不需要任何動(dòng)力或燃料，卻能不斷地對外做功的機(jī)器從單一熱源吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響的機(jī)器違背能量守恒定律，不可能制成不違背能量守恒定律，但違背熱力學(xué)第二定律，不可能制成例2 如圖所示為電冰箱的工作原理示意圖。壓縮機(jī)工作時(shí)，強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)。在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量，經(jīng)過冷凝器時(shí)制冷劑液化，放出熱量到箱體外。(1)下列說法正確的是BC。A．熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外B．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，是因?yàn)槠湎牧穗娔蹸．電冰箱的工作原理不違反熱力學(xué)第一定律D．電冰箱的工作原理違反熱力學(xué)第一定律(2)電冰箱的制冷系統(tǒng)從冰箱內(nèi)吸收的熱量與釋放到外界的熱量相比，有怎樣的關(guān)系？[解析] (1)熱力學(xué)第一定律是熱現(xiàn)象中內(nèi)能與其他形式能的轉(zhuǎn)化規(guī)律，是能量守恒定律的具體表現(xiàn)。適用于所有的熱學(xué)過程，故C項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤；由熱力學(xué)第二定律可知，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，除非有外界的影響或幫助，電冰箱把熱量從低溫的內(nèi)部傳到高溫的外部，需要壓縮機(jī)的幫助并消耗電能，故B項(xiàng)正確，A項(xiàng)錯(cuò)誤。(2)由熱力學(xué)第一定律可知，電冰箱制冷系統(tǒng)從冰箱內(nèi)吸收了熱量，同時(shí)消耗了電能，釋放到外界的熱量比從冰箱內(nèi)吸收的熱量多?！沧兪接?xùn)練2〕(多選)下列說法正確的是( ADE )A．一定質(zhì)量的理想氣體等溫膨脹時(shí)，該理想氣體吸收的熱量全部用于對外做功B．利用新科技手段對內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行不斷的改進(jìn)，可以使內(nèi)燃機(jī)獲得的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化C．夏天開空調(diào)可以使房間的溫度比室外低，說明熱量可以自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體D．第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)檫`背了熱力學(xué)第二定律E．隨著節(jié)能減排措施的不斷完善，最終也不會(huì)使熱機(jī)的效率達(dá)到100%[解析] 一定質(zhì)量的理想氣體等溫膨脹時(shí)，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，溫度不變(ΔU＝0)，體積增大(W0)，氣體吸收熱量(QO)，該理想氣體吸收的熱量全部用于對外做功，故A正確；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，隨著科技的進(jìn)步，熱機(jī)的效率也不能達(dá)到100%，不能使內(nèi)燃機(jī)獲得的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化，故B錯(cuò)誤；夏天開空調(diào)可以使房間的溫度比室外低，說明熱量可以從低溫物體傳向高溫物體，但必須有電對其做功，而不是自發(fā)的過程，故C錯(cuò)誤；第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)檫`背了熱力學(xué)第二定律，故D正確；由η＝可知，只要Q2≠0，η≠1，如果Q2＝0，則低溫
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