20xx粵教版高中物理選修3-334熱力學(xué)第二定律課時(shí)作業(yè)-資料下載頁(yè)
【導(dǎo)讀】1．熱量不能自動(dòng)地從____________傳遞到____________，或者說(shuō)，不能使熱量由。____________傳遞到____________，而不引起其他變化．這就是熱力學(xué)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(guò)做功，機(jī)械能可以________轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能無(wú)法________用來(lái)做功以轉(zhuǎn)換成。3．有一類永動(dòng)機(jī)，不違反________________，但違反__________________，這樣的永動(dòng)機(jī)。叫做第二類永動(dòng)機(jī)．第二類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的．。4．熱力學(xué)第二定律的微觀實(shí)質(zhì)是：與熱現(xiàn)象有關(guān)的________的宏觀過(guò)程，總是朝著分子熱。運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)序性________的方向進(jìn)行．熵是描述物體的____________的物理量，物體內(nèi)部分。子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序程度越高，物體的熵就________．因此熱力學(xué)第二定律又稱為熵增加原理．。5．(雙選)下列說(shuō)法中正確的是(). B．一切不違反能量守恒定律的物理過(guò)程都是可能實(shí)現(xiàn)的。C．熱機(jī)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(lái)對(duì)外做功，此過(guò)程不違反熱力學(xué)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(shí)，壓縮機(jī)工作，消耗了電能，同時(shí)熱量由冰箱內(nèi)的低溫物 體傳遞到冰箱外的高溫物體，所以 A錯(cuò)．外界對(duì)物體做功的同時(shí)，物體可能放熱，物體的內(nèi)能不一定增加，所以 B錯(cuò)．第二類永動(dòng)機(jī)的效率為 100%，并不違反能量守恒定律，但它違反了熱力學(xué)第二定律中熱機(jī)效率必小于 1的表述，因此它不可能制成，所以 C錯(cuò)．而 D選項(xiàng)中的表述就是熱力學(xué)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(guò)程都不違反熱力學(xué)定律，本實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也不違反熱力學(xué)第二定律， A正確；整個(gè)過(guò)程中能量守恒且熱傳遞有方向性， B正確；在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，熱水中的內(nèi)能除轉(zhuǎn)化為電能外，還升高金屬絲的溫度，內(nèi)能 不能全部轉(zhuǎn)化為電能；電能除轉(zhuǎn)化為冷水的內(nèi)能外，還升高金屬絲的溫度，電能不能全部轉(zhuǎn)化為冷水的內(nèi)能， C、 D錯(cuò)誤．注意與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀現(xiàn)象的方向性，這是應(yīng)用熱力學(xué)第二定律的關(guān)鍵． ] 5． BC [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)，適用于所有的熱現(xiàn)象，故 C正確， D錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量不能自動(dòng)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(cuò)誤， B正確，故選 B、 C.] 6． C [不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，在一定的條件下，內(nèi)能也能轉(zhuǎn)化為機(jī) 械能，能量的轉(zhuǎn)化都是通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)的． ] 7． D [違背了能量守恒定律，不可行． ] 8． B [熱力學(xué)第一定律揭示了內(nèi)能與其他形式能量之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，是能量守恒定律在熱學(xué)中的具體體現(xiàn)．熱力學(xué)第二定律則進(jìn)一步闡明了內(nèi)能與其他形式能量轉(zhuǎn)化時(shí)的方向性，二者表述的角度不同，本質(zhì)不同，相互補(bǔ)充，并不矛盾，故 C、 D錯(cuò)誤， B項(xiàng)正確；內(nèi)能在一定條件下可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)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(jī)工作還要消耗電能，故 A錯(cuò)誤． ] 9． D [熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都是不可逆的，故 A、 B錯(cuò)，微 觀態(tài)越多越無(wú)序，故選 D.] 10． C [一切自發(fā)過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行，這就是熱力學(xué)第二定律的微觀意義．系統(tǒng)的熱力學(xué)過(guò)程就是大量分子向無(wú)序程度大的狀態(tài)變化的過(guò)程．自然過(guò)程的方向性可以表述為：在任何自然過(guò)程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的熵值不會(huì)減小，因此熱力學(xué)第二定律又稱為熵增加原理．因此 A、 B、 D說(shuō)法正確， C說(shuō)法錯(cuò)誤． ] 11． AD [系統(tǒng)的熱力學(xué)過(guò)程就是大量分子無(wú)序運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化，從微觀角度看，熱力學(xué)第二定律是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律，所以 A對(duì)．熱力學(xué)第二定律的微觀意義是 “ 一切自發(fā)過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序 性增大的方向進(jìn)行 ” ，所以 B、 C均錯(cuò)． D是在引入熵之后對(duì)熱力學(xué)第二定律微觀意義的描述， D對(duì)． ] 12．見解析 解析 根據(jù)大量分子運(yùn)動(dòng)對(duì)系統(tǒng)無(wú)序程度的影響，熱力學(xué)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(shí)，總是向著無(wú)序程度增大的方向進(jìn)行，至少無(wú)序程度不會(huì)減少．這也就是說(shuō)，任何一個(gè)系統(tǒng)自發(fā)變化時(shí)，系統(tǒng)的熵要么增加，要么不變，但不會(huì)減少．質(zhì)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(zhuǎn)化，所以，氣態(tài)時(shí)的熵最大，其次是液態(tài)，固態(tài)時(shí)的熵最小． 13．見解析 解析 (1)發(fā)生自由膨脹，則是不可逆過(guò)程． (2)有摩擦發(fā)生，也是不可逆過(guò)程． (3)有準(zhǔn)靜態(tài)無(wú)摩擦的膨脹，則為可逆過(guò)程． (4)這是由功變?yōu)闊幔遣豢赡孢^(guò)程． (5)此過(guò)程中既有 “ 功變熱 ” 又有 “ 熱傳導(dǎo) ” ，是不可逆過(guò)程． (6)液體的擴(kuò)散是不可逆過(guò)程． (7)有一定溫度差的熱傳導(dǎo)是不可逆過(guò)程． 14． (1)10 24個(gè) (2)10 3Pa (3)見解析 解析 (1)N＝ V1＋ V2V0NA＝ 10 24個(gè) (2)設(shè)氣體初始溫度為 t0，壓強(qiáng)為 p0；后來(lái)冷藏室與冷凍室中的溫度和壓強(qiáng)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(xué)第二定律，因?yàn)闊崃坎皇亲园l(fā)地由低溫向高溫傳遞，冰箱工作過(guò)程中要消耗電能．
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