新課改高中物理選修三同步專(zhuān)題講義：05 B熱力學(xué)第二定律 中檔版（學(xué)生版）

熱力學(xué)第二定律一、熱力學(xué)第二定律1．熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述熱量不可能自發(fā)地由低溫物體傳到高溫物體2．熱力學(xué)第二定律的開(kāi)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)生其它影響3．熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)熱力學(xué)第二定律的兩種表述是等價(jià)的，無(wú)論什么表述方式，都揭示了自然界的基本規(guī)律：一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程都具有方向性，即一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程都是不可逆的。熱力學(xué)第二定律是以宏觀事實(shí)為基礎(chǔ)的，那么從微觀的角度如何解釋呢？有興趣的同學(xué)可以閱讀選修3-3教材第10章的相關(guān)內(nèi)容，這里就不做過(guò)多介紹了。典例精講【例3.1】（靜寧縣校級(jí)期末）下列關(guān)于熱力學(xué)定律的理解不正確的是（）A．如果兩個(gè)系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平衡，那么這兩個(gè)系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡 B．物體的攝氏溫度變化了1℃，其熱力學(xué)溫度變化了1K C．空調(diào)機(jī)作為制冷機(jī)使用時(shí)，將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外，所以制冷機(jī)的工作不遵守?zé)崃W(xué)第二定律 D．一輛空載的卡車(chē)停于水平地面，在緩慢裝沙的過(guò)程中，若車(chē)胎不漏氣，胎內(nèi)氣體溫度不變，不計(jì)分子間勢(shì)能，則胎內(nèi)氣體向處界放熱【例3.2】（長(zhǎng)陽(yáng)縣校級(jí)月考）根據(jù)你學(xué)過(guò)的熱學(xué)中的有關(guān)知識(shí)，判斷下列說(shuō)法中正確的是（）A．機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也可以全部用來(lái)做功轉(zhuǎn)化成機(jī)械能 B．凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程都具有方向性，在熱傳遞中，熱量只能從高溫物體傳遞給低溫物體，而不能從低溫物體傳遞給高溫物體 C．盡管技術(shù)不斷進(jìn)步，熱機(jī)的效率仍不能達(dá)到100% D．制冷機(jī)在制冷過(guò)程中，從室內(nèi)吸收的熱量少于向室外放出的熱量 E．第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)違背能量守恒定律，第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不違背能量守恒定律，隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)可以制造出來(lái)【例3.3】（上高縣校級(jí)期末）如圖所示為制冷機(jī)（如空調(diào)）工作循環(huán)過(guò)程的p﹣v圖象，其中1→2和3→4為絕熱過(guò)程，2→3和4→1為等溫過(guò)程。假設(shè)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了圖示的循環(huán)過(guò)程，則下列說(shuō)法正確的是（）A．過(guò)程1→2中，氣體分子的平均動(dòng)能增大 B．氣體在狀態(tài)2的內(nèi)能和在狀態(tài)4的內(nèi)能相等 C．氣體在過(guò)程2→3中對(duì)外界放的熱大于過(guò)程4→1中從外界吸的熱 D．氣體在過(guò)程4→1中，將從外界吸的熱全部用于對(duì)外界做功，該過(guò)程不遵循熱力學(xué)第二定律【例3.4】（湖南三模）能量守恒定律告訴我們，在自然界發(fā)生的一切過(guò)程中能量都是守恒的。然而，無(wú)數(shù)事實(shí)告訴我們，并不是所有符合能量守恒定律的宏觀過(guò)程都能真的發(fā)生。下列說(shuō)法正確的是（）A．科技的進(jìn)步可以使內(nèi)燃機(jī)成為單一熱源的熱機(jī) B．第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律 C．對(duì)能源的過(guò)度消耗將使自然界的能量不斷減少，形成能源危機(jī) D．電冰箱的工作過(guò)程表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞 E．氣體向真空的自由膨脹是不可逆的【例3.5】（北碚區(qū)期末）下列說(shuō)法正確的是（）A．機(jī)械能全部變成內(nèi)能是不可能的 B．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體 C．從單一熱源吸收的熱量全部變成功是可能的 D．第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制造成功的原因是因?yàn)槟芰考炔粫?huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式 E．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(chēng)為熵增加原理【例3.6】（濰坊模擬）下列說(shuō)法正確的是（）A．分子運(yùn)動(dòng)的平均速度可能為零，瞬時(shí)速度不可能為零 B．雨水沒(méi)有透過(guò)布雨傘是因?yàn)橐后w存在表面張力 C．熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，也能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體 D．0℃的鐵和0℃的冰，它們的分子平均動(dòng)能相同 E．食鹽熔化過(guò)程中，溫度保持不變，說(shuō)明食鹽是晶體隨堂練習(xí)一．選擇題（共5小題）1．（集寧區(qū)校級(jí)期末）下列說(shuō)法正確的是（）A．布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng) B．固體不容易被壓縮是因?yàn)榉肿娱g只存在斥力 C．內(nèi)燃機(jī)可以把內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 D．給氣體加熱，氣體的內(nèi)能不一定增加2．（石家莊一模）下列說(shuō)法正確的是（）A．影響人們對(duì)干爽與潮濕感受的因素是空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度下水的飽和氣壓的差距 B．有些與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程是可逆過(guò)程 C．在油膜法估測(cè)分子直徑的實(shí)驗(yàn)中，在水面上撒痱子粉，為了可以清楚看出油膜的輪廓 D．液晶既具有液體的流動(dòng)性又像某些晶體具有各向異性 E．溫度高的物體分子平均動(dòng)能和內(nèi)能一定大3．（沙坪壩區(qū)校級(jí)月考）下列說(shuō)法正確的是（）A．物體放出熱量，則其分子平均動(dòng)能一定減小 B．空調(diào)既能制冷又能制熱，說(shuō)明熱傳遞不具有方向性 C．黃金可以切割加工成任意形狀，所以是非晶體 D．完全失重狀態(tài)下液態(tài)金屬呈現(xiàn)球狀是由于液體表面張力的作用4．（三明二模）下列敘述錯(cuò)誤的是（）A．當(dāng)分子間的引力和斥力平衡時(shí)，分子勢(shì)能最小 B．自然界中進(jìn)行的一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程都具有方向性 C．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的運(yùn)動(dòng)，它說(shuō)明分子不停息地做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng) D．荷葉上小水珠呈球狀，是由于表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢(shì)的緣故5．（奎文區(qū)校級(jí)期末）以下說(shuō)法正確的是（）A．功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但熱量不能全部轉(zhuǎn)化為功 B．溫度升高，所有分子的速率都增大 C．液體的表面張力是分子力作用的表現(xiàn) D．同一種物質(zhì)不可能呈現(xiàn)晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)二．多選題（共3小題）6．（渝中區(qū)校級(jí)期末）下列說(shuō)法正確的是（）A．物體的溫度變化時(shí)，其分子平均動(dòng)能一定隨之改變 B．在壓強(qiáng)不變時(shí)，分子每秒對(duì)器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨溫度降低而增加 C．不可能從單一熱源吸收熱量使之完全變成功 D．物體內(nèi)能的增加量等于外界對(duì)物體所做的功與物體從外界吸收的熱量之和 E．固體顆粒越大，布朗運(yùn)動(dòng)越顯著7．（六盤(pán)水月考）下列說(shuō)法正確的是（）A．放熱的物體，其內(nèi)能也可能增加 B．能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中宏觀過(guò)程具有的方向性 C．熱量不可能從低溫物體傳遞到高溫物體 D．已知?dú)怏w分子間的作用力表現(xiàn)為引力，若氣體等溫膨脹，則氣體對(duì)外做功且內(nèi)能增加 E．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度升高，則物體的每一個(gè)分子的動(dòng)能都增大．8．（贛州一模）以下說(shuō)法正確的是（）A．玻璃管的裂口燒熔后會(huì)變鈍是表面張力的作用引起的 B．一種液體是否浸潤(rùn)某種固體，與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)都有關(guān)系 C．一切自然過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性減小的方向進(jìn)行 D．做油膜法估測(cè)分子直徑的實(shí)驗(yàn)時(shí)，要先撒痱子粉再滴入酸酒精溶液 E．只要知道某種物質(zhì)的摩爾體積和分子體積，就可以計(jì)算出阿伏加德羅常數(shù)三．解答題（共1小題）9．（濟(jì)寧期末）下列說(shuō)法中正確的是．A．分子間的距離增大時(shí)，分子間相