20xx人教版高中物理選修3-3第十章第4講熱力學(xué)第二定律學(xué)案練習(xí)-資料下載頁(yè)
2024-11-19 07:37本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】第4講熱力學(xué)第二定律。了解熱力學(xué)第二定律的兩種不同表述，以及兩種表述的物理實(shí)質(zhì).體的膨脹、擴(kuò)散??2．反映宏觀自然過(guò)程方向性的定律就是熱力學(xué)第二定律．。1．克勞修斯表述：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體．。2．開爾文表述：不可能從單一熱庫(kù)吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生。1．熱機(jī)的效率η：熱機(jī)輸出的機(jī)械功與燃料產(chǎn)生的熱量的比值，用公式表。功的熱機(jī)叫第二類永動(dòng)機(jī)，它不違背能量守恒定律，但違背熱力學(xué)第二定律，所。后成為均勻的混合氣體，但這種均勻的混合氣體，決不會(huì)自發(fā)地分開，成為兩種。逐漸停止下來(lái)，但絕不可能出現(xiàn)物體吸收原來(lái)傳遞出去的熱量后，在地面上重新。4．熱力學(xué)第二定律揭示了自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方。雖然第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律，但大量的事實(shí)證明，在任何情況下。例2根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，下列說(shuō)法中正確的是(). 熱力學(xué)第二定律和第二類永動(dòng)機(jī)
【正文】 作時(shí)，熱量從低溫物體傳到高溫物體 B．制暖空調(diào)機(jī)工作時(shí)，熱量從高溫物體傳到低溫物體 C．冷暖空調(diào)機(jī)工作時(shí)，熱量既可以從低溫物體傳到高溫物體，也可以從高溫物體傳到低溫物體 D．冷暖空調(diào)機(jī)工作時(shí)，熱量只能從低溫物體 傳到高溫物體 答案 AD 解析 空調(diào)機(jī)工作時(shí)，熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，因?yàn)檫@里有外界做功． 題組三 綜合應(yīng)用 9．下列說(shuō)法中正確的是 ( ) A．功可以完全轉(zhuǎn)化為熱量，而熱量不可以完全轉(zhuǎn)化為功 B．熱機(jī)必須是具有兩個(gè)熱庫(kù)，才能實(shí)現(xiàn)熱功轉(zhuǎn)化 C．熱機(jī)的效率不可能大于 1，但可能等于 1 D．熱機(jī)的效率必定小于 1 答案 D 解析 本題要求全面領(lǐng)會(huì)開爾文表述的含義，同時(shí)注意語(yǔ)言邏輯性．開爾文表述沒有排除熱量可以完全轉(zhuǎn)化為功，但必然要產(chǎn)生其他變化，比如氣體等溫膨脹，氣體內(nèi)能完全轉(zhuǎn)化為功，但氣體體積增大了， A錯(cuò)誤 ；開爾文表述指出，熱機(jī)不可能只有單一熱庫(kù)．但未必就是兩個(gè)熱庫(kù)．可以具有兩個(gè)以上熱庫(kù)， B錯(cuò)誤；由 η＝ Q1－ Q2Q1可知，只要 Q2≠ 0， η≠ 1，如果 Q2＝ 0，則低溫?zé)釒?kù)不存在，違背了開爾文表述，故 C錯(cuò)誤、 D正確． 10．如圖 10－ 4－ 3 所示，一演示用的 “ 永動(dòng)機(jī) ” 轉(zhuǎn)輪由 5 根輕桿和轉(zhuǎn)軸構(gòu)成，輕桿的末端裝有用形狀記憶合金制成的葉片．輕推轉(zhuǎn)輪后，進(jìn)入熱水的葉片因伸展而 “ 劃水 ” ，推動(dòng)轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)．離開熱水后，葉片形狀迅速恢復(fù)，轉(zhuǎn)輪因此 能較長(zhǎng)時(shí)間轉(zhuǎn)動(dòng)．下列說(shuō)法正確的是 ( ) 圖 10－ 4－ 3 A．轉(zhuǎn)輪依靠自身慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，不需要消耗外界能量 B．轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)動(dòng)所需能量來(lái)自形狀記憶合金自身 C．轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片不斷攪動(dòng)熱水，水溫升高 D．葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量 答案 D 解析 輕推轉(zhuǎn)輪后，葉片開始轉(zhuǎn)動(dòng)，由能量守恒定律可知，葉片在熱水中吸收的熱量一部分釋放到空氣中，另一部分使葉片在熱水中膨脹做功，所以葉片在熱水中吸收的熱量一定大于在空氣中釋放的熱量， D正確． 11．關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說(shuō)法正確的是 ( ) A． 為了增加物體的內(nèi)能，必須對(duì)物體做功或向它傳遞熱量 B．對(duì)某物體做功，必定會(huì)使該物體的內(nèi)能增加 C．可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣? D．不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體 E．功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶?shí)際宏觀過(guò)程是不可逆過(guò)程 答案 ACE 解析 由 ΔU＝ W＋ Q可知做功和熱傳遞是改變內(nèi)能的兩種途徑．它們具有等效性，故 A 正確， B 錯(cuò)誤；由熱力學(xué)第二定律可知，可以從單一熱源吸收熱量，使之全部變?yōu)楣Γ珪?huì)產(chǎn)生其他影響，故 C 正確；熱量只是不能自發(fā)的從低溫物體傳向高溫物體，則 D項(xiàng)錯(cuò)；一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程不可逆，則 E正確． 12．熱力學(xué)第二定律常見的表述有兩種． 第一種表述：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化； 第二種表述：不可能從單一熱庫(kù)吸收熱量并把它全部用來(lái)做功，而不引起其他變化． 圖 10－ 4－ 4 甲是根據(jù)熱力學(xué)第二定律的第一種表述畫出的示意圖：外界對(duì) 制冷機(jī)做功，使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體．請(qǐng)你根據(jù)第二種表述完成示意圖 10－ 4－ 4 乙．根據(jù)你的理解，熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)是 ________． 圖 10－ 4－ 4 答 案 見解析 解析 示意圖如下圖所示． 一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程都具有方向性．
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