2018－2019學(xué)年高中物理 第三章 熱力學(xué)第一定律 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（十七）熱力學(xué)第二定律（含解析）粵教版選修3-3

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1、熱力學(xué)第二定律 1．下列說(shuō)法中，正確的是(　　) A．一切形式的能量間的相互轉(zhuǎn)化都具有方向性 B．熱量不可能由低溫物體傳給高溫物體 C．氣體的擴(kuò)散過(guò)程具有方向性 D．一切形式的能量間的相互轉(zhuǎn)化都不具有可逆性 解析：選C　熱力學(xué)第二定律反映的所有與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程都具有方向性，A、D錯(cuò)；熱量不是不能從低溫物體傳給高溫物體，關(guān)鍵是能否還產(chǎn)生其他影響，B錯(cuò)；氣體擴(kuò)散過(guò)程具有方向性，C對(duì)。 2．我們絕不會(huì)看到：一個(gè)放在水平地面上的物體，靠降低溫度可以把內(nèi)能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，使這個(gè)物體運(yùn)動(dòng)起來(lái)，其原因是(　　) A．違反了能量守恒定律 B．在任何條件下熱能都不可能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能

2、，只有機(jī)械能才能轉(zhuǎn)化成熱能 C．機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程具有方向性，內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能是有條件的 D．以上說(shuō)法均不正確 解析：選C　機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化具有方向性，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能必須通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)，故C正確。 3．[多選] 關(guān)于熱傳導(dǎo)的方向性，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．熱量能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體 B．熱量能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體 C．在一定條件下，熱量也可從低溫物體傳給高溫物體 D．熱量一定不能從低溫物體傳給高溫物體 解析：選AC　熱量可自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體。熱量要從低溫物體傳給高溫物體，必須借助外界的作用。B、D錯(cuò)

3、誤，A、C正確。 4．根據(jù)熱力學(xué)第二定律，下列判斷錯(cuò)誤的是(　　) A．電流的能不可能全部變?yōu)閮?nèi)能 B．在火力發(fā)電機(jī)中，燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部變?yōu)殡娔? C．熱機(jī)中，燃?xì)鈨?nèi)能不可能全部變?yōu)闄C(jī)械能 D．在熱傳導(dǎo)中，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體 解析：選A　根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程都具有方向性，電流的能可全部變?yōu)閮?nèi)能(由電流熱效應(yīng)中的焦耳定律可知)，而內(nèi)能不可能全部變成電流的能。機(jī)械能可全部變?yōu)閮?nèi)能，而內(nèi)能不可能全部變成機(jī)械能，在熱傳導(dǎo)中，熱量只能自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，而不能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體。 5．[多選](2016·全國(guó)卷Ⅰ

4、)關(guān)于熱力學(xué)定律，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．氣體吸熱后溫度一定升高 B．對(duì)氣體做功可以改變其內(nèi)能 C．理想氣體等壓膨脹過(guò)程一定放熱 D．熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體 E．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)彼此之間也必定達(dá)到熱平衡 解析：選BDE　根據(jù)熱力學(xué)定律，氣體吸熱后如果對(duì)外做功，則溫度不一定升高，說(shuō)法A錯(cuò)誤。改變物體內(nèi)能的方式有做功和傳熱，對(duì)氣體做功可以改變其內(nèi)能，說(shuō)法B正確。理想氣體等壓膨脹對(duì)外做功，根據(jù)＝恒量知，膨脹過(guò)程一定吸熱，說(shuō)法C錯(cuò)誤。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，說(shuō)法D正確。兩個(gè)系統(tǒng)達(dá)到熱平

5、衡時(shí)，溫度相等，如果這兩個(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)彼此之間也必定達(dá)到熱平衡，說(shuō)法E正確。 6．[多選]下面關(guān)于熱力學(xué)第二定律微觀的說(shuō)法正確的是(　　) A．從微觀的角度看，熱力學(xué)第二定律是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律 B．一切自然過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性減小的方向進(jìn)行 C．有的自然過(guò)程沿著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性增大的方向進(jìn)行，有的自然過(guò)程沿著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性減小的方向進(jìn)行 D．在任何自然過(guò)程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵不會(huì)減小 解析：選AD　一切自然過(guò)程總是向著無(wú)序性增大(熵增大)的方向進(jìn)行，故選項(xiàng)A、D正確。 7．[多選]如圖為電冰箱的工作原理示意圖。壓縮機(jī)工作時(shí)，使制

6、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(guò)冷凝器時(shí)制冷劑液化，放出熱量到箱體外，下列說(shuō)法正確的是(　　) 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? C．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 解析：選BC　熱力學(xué)第一定律適用于所有的熱學(xué)過(guò)程，C正確，D錯(cuò)誤；熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，要想使熱量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。 8．如圖所示氣缸內(nèi)盛有定量的理想氣體，氣缸壁是導(dǎo)熱的，缸外環(huán)境保持恒定，活塞與

7、氣缸壁的接觸是光滑的，但不漏氣。現(xiàn)將活塞桿與外界連接使其緩慢地向右移動(dòng)，這樣氣體將等溫膨脹并通過(guò)桿對(duì)外做功。若已知理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．氣體是從單一熱源吸熱，全用來(lái)對(duì)外做功，所以過(guò)程違反熱力學(xué)第二定律 B．氣體是從單一熱源吸熱，但并未全用來(lái)對(duì)外做功，所以此過(guò)程不違反熱力學(xué)第二定律 C．氣體是從單一熱源吸熱，全用來(lái)對(duì)外做功，但此過(guò)程不違反熱力學(xué)第二定律 D．以上三種說(shuō)法都不正確 解析：選C　外界溫度均勻且恒定，符合單一熱源的觀念；又氣體溫度沒(méi)有變化，內(nèi)能沒(méi)有變化，則吸收的熱能的全部用來(lái)做功。但因?yàn)橄到y(tǒng)體積變化了，也就是說(shuō)產(chǎn)生了其他影響，所以并沒(méi)

8、有違反熱力學(xué)第二定律。 9．根據(jù)熱力學(xué)定律，下列判斷正確的是(　　) A．我們可以把火爐散失到周圍環(huán)境中的能量全部收集到火爐中再次用來(lái)取暖 B．利用淺層海水和深層海水間的溫度差制造出一種熱機(jī)，將海水的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，這在原理上是可行的 C．制冷系統(tǒng)能將冰箱內(nèi)的熱量傳給外界較高溫度的空氣，而不引起其他變化 D．滿足能量守恒定律的客觀過(guò)程都可以自發(fā)地進(jìn)行 解析：選B　熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，所以說(shuō)不能把散失的能量全部收集起來(lái)，A錯(cuò)誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，可知B正確；熱量從低溫物體傳給高溫物體時(shí)要發(fā)生其他變化，C錯(cuò)誤；只滿足能量守恒定律但不滿足熱力學(xué)第二定律的過(guò)程也

9、不可以發(fā)生，D錯(cuò)誤。 10．[多選]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 解析：選AC　做功和熱傳遞是改變內(nèi)能的兩種方式，故選項(xiàng)A正確；由熱力學(xué)第一定律可知，當(dāng)物體和外界發(fā)生熱傳遞時(shí)，雖對(duì)物體做功，但內(nèi)能可能減小，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由熱力學(xué)第二定律可知，C正確，D錯(cuò)誤。 11.用兩種不同的金屬絲組成一個(gè)回路，接觸點(diǎn)1插在熱水中，接觸點(diǎn)2插在冷水中，如圖所示，電流計(jì)指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這就是溫差發(fā)電現(xiàn)象。這

10、一實(shí)驗(yàn)是否違反熱力學(xué)第二定律？熱水和冷水的溫度是否會(huì)發(fā)生變化？簡(jiǎn)述這一過(guò)程中能的轉(zhuǎn)化情況。 解析：溫差發(fā)電現(xiàn)象中產(chǎn)生了電能是因?yàn)闊崴械膬?nèi)能減少，一部分轉(zhuǎn)化為電能，一部分傳遞給冷水，不違反熱力學(xué)第二定律。 答案：不違反。熱水溫度降低，冷水溫度升高。轉(zhuǎn)化效率低于100%。 12．某臺(tái)汽油內(nèi)燃機(jī)工作時(shí)，每小時(shí)消耗燃料m(kg)，該燃料的燃燒值為Q0(kJ/kg)，而燃料燃燒時(shí)只有70%熱量傳給了工作物質(zhì)——混合氣體。該汽油內(nèi)燃機(jī)因此而獲得機(jī)械能為P(kW)。求這臺(tái)熱機(jī)的效率。 解析：每小時(shí)消耗燃料m(kg)， 放出的熱量為Q1＝mQ0＝103mQ0(J)， 傳給工作物質(zhì)的熱量為Q2＝Q1×70%＝700mQ0(J)， 其中轉(zhuǎn)化的機(jī)械能為W＝Pt＝3.6×103P(J)， 這臺(tái)熱機(jī)的效率η＝×100%。 答案：×100% - 4 -