20xx粵教版高中物理選修3-334熱力學第二定律課時作業(yè)-資料下載頁
2024-12-03 13:00本頁面
【導讀】1．熱量不能自動地從____________傳遞到____________，或者說，不能使熱量由。____________傳遞到____________，而不引起其他變化．這就是熱力學第二定律的克勞修斯。表述，它闡述的是____________的方向性．。2．不可能從____________吸收熱量并把它________________，而不引起其他變化，這就是。性，即通過做功，機械能可以________轉化為內能，而內能無法________用來做功以轉換成。3．有一類永動機，不違反________________，但違反__________________，這樣的永動機。叫做第二類永動機．第二類永動機是不可能制成的．。4．熱力學第二定律的微觀實質是：與熱現(xiàn)象有關的________的宏觀過程，總是朝著分子熱。運動狀態(tài)無序性________的方向進行．熵是描述物體的____________的物理量，物體內部分。子熱運動無序程度越高，物體的熵就________．因此熱力學第二定律又稱為熵增加原理．。5．(雙選)下列說法中正確的是(). B．一切不違反能量守恒定律的物理過程都是可能實現(xiàn)的。C．熱機的效率不可能大于1，但可能等于1. B．氣體是從單一熱源吸熱，但并未全部用來對外做功，此過程不違反熱力學第二定律
【正文】 低溫物體傳遞到高溫物體，例如電冰箱制冷時，壓縮機工作，消耗了電能，同時熱量由冰箱內的低溫物 體傳遞到冰箱外的高溫物體，所以 A錯．外界對物體做功的同時，物體可能放熱，物體的內能不一定增加，所以 B錯．第二類永動機的效率為 100%，并不違反能量守恒定律，但它違反了熱力學第二定律中熱機效率必小于 1的表述，因此它不可能制成，所以 C錯．而 D選項中的表述就是熱力學第二定律的一種表述形式，所以 D正確． ] 4． AB [自然界中的任何自然現(xiàn)象或過程都不違反熱力學定律，本實驗現(xiàn)象也不違反熱力學第二定律， A正確；整個過程中能量守恒且熱傳遞有方向性， B正確；在實驗過程中，熱水中的內能除轉化為電能外，還升高金屬絲的溫度，內能 不能全部轉化為電能；電能除轉化為冷水的內能外，還升高金屬絲的溫度，電能不能全部轉化為冷水的內能， C、 D錯誤．注意與熱現(xiàn)象有關的宏觀現(xiàn)象的方向性，這是應用熱力學第二定律的關鍵． ] 5． BC [熱力學第一定律是熱現(xiàn)象中內能與其他形式能的轉化規(guī)律，是能量守恒定律的具體表現(xiàn)，適用于所有的熱現(xiàn)象，故 C正確， D錯誤；根據(jù)熱力學第二定律，熱量不能自動地從低溫物體傳到高溫物體，必須借助于其他系統(tǒng)做功， A錯誤， B正確，故選 B、 C.] 6． C [不同形式的能量可以相互轉化，機械能可以轉化為內能，在一定的條件下，內能也能轉化為機 械能，能量的轉化都是通過做功來實現(xiàn)的． ] 7． D [違背了能量守恒定律，不可行． ] 8． B [熱力學第一定律揭示了內能與其他形式能量之間的轉化關系，是能量守恒定律在熱學中的具體體現(xiàn)．熱力學第二定律則進一步闡明了內能與其他形式能量轉化時的方向性，二者表述的角度不同，本質不同，相互補充，并不矛盾，故 C、 D錯誤， B項正確；內能在一定條件下可以全部轉化為機械能，熱量也可以由低溫物體傳遞到高溫物體，但是要引起其他變化，如電冰箱制冷機工作還要消耗電能，故 A錯誤． ] 9． D [熱現(xiàn)象的宏觀過程都是不可逆的，故 A、 B錯，微 觀態(tài)越多越無序，故選 D.] 10． C [一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行，這就是熱力學第二定律的微觀意義．系統(tǒng)的熱力學過程就是大量分子向無序程度大的狀態(tài)變化的過程．自然過程的方向性可以表述為：在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的熵值不會減小，因此熱力學第二定律又稱為熵增加原理．因此 A、 B、 D說法正確， C說法錯誤． ] 11． AD [系統(tǒng)的熱力學過程就是大量分子無序運動狀態(tài)的變化，從微觀角度看，熱力學第二定律是一個統(tǒng)計規(guī)律，所以 A對．熱力學第二定律的微觀意義是 “ 一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運動無序 性增大的方向進行 ” ，所以 B、 C均錯． D是在引入熵之后對熱力學第二定律微觀意義的描述， D對． ] 12．見解析 解析 根據(jù)大量分子運動對系統(tǒng)無序程度的影響，熱力學第二定律又有一種表述：由大量分子組成的系統(tǒng)自發(fā)變化時，總是向著無序程度增大的方向進行，至少無序程度不會減少．這也就是說，任何一個系統(tǒng)自發(fā)變化時，系統(tǒng)的熵要么增加，要么不變，但不會減少．質量相同、溫度相同的水，可以由固體自發(fā)地向液態(tài)、氣態(tài)轉化，所以，氣態(tài)時的熵最大，其次是液態(tài)，固態(tài)時的熵最?。? 13．見解析 解析 (1)發(fā)生自由膨脹，則是不可逆過程． (2)有摩擦發(fā)生，也是不可逆過程． (3)有準靜態(tài)無摩擦的膨脹，則為可逆過程． (4)這是由功變?yōu)闊幔遣豢赡孢^程． (5)此過程中既有 “ 功變熱 ” 又有 “ 熱傳導 ” ，是不可逆過程． (6)液體的擴散是不可逆過程． (7)有一定溫度差的熱傳導是不可逆過程． 14． (1)10 24個 (2)10 3Pa (3)見解析 解析 (1)N＝ V1＋ V2V0NA＝ 10 24個 (2)設氣體初始溫度為 t0，壓強為 p0；后來冷藏室與冷凍室中的溫度和壓強分別為 t p1和t p2，由于兩部分 氣體分別做等容變化，根據(jù)查理定律 p1p0＝273＋ t1273＋ t0 p1＝ 273＋ t1273＋ t0p0 同理 p2＝ 273＋ t2273＋ t0p0 得 Δ p＝ p1－ p2＝ t1－ t2273＋ t0p0 代入數(shù)據(jù)得 Δ p＝ 10 3Pa (3)不違背熱力學第二定律，因為熱量不是自發(fā)地由低溫向高溫傳遞，冰箱工作過程中要消耗電能．
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