“四翼”檢測評價（八） 熱力學(xué)第二定律 熵 系統(tǒng)無序程度的量度

“四翼”檢測評價（八）熱力學(xué)第二定律熵系統(tǒng)無序程度的量度A組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．(多選)下列關(guān)于熵的說法中正確的是()A．熵值越大，意味著系統(tǒng)越“混亂”和“分散”，無序程度越高B．熵值越小，意味著系統(tǒng)越“混亂”和“分散”，無序程度越高C．熵值越大，意味著系統(tǒng)越“整齊”和“集中”，也就是越有序D．熵值越小，意味著系統(tǒng)越“整齊”和“集中”，也就是越有序解析：選AD根據(jù)熵的意義可知，熵值越大，意味著系統(tǒng)越“混亂”和“分散”，無序程度越高；熵值越小，意味著系統(tǒng)越“整齊”和“集中”，也就是越有序，選項A、D正確。2．(多選)對熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律的認識，下列說法正確的是()A．對某物體傳熱，該物體的內(nèi)能可能會減少B．熱量不能從低溫物體傳遞給高溫物體C．不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響D．隨著技術(shù)的發(fā)展，效率是100%的熱機是可以制造出來的解析：選AC對某物體傳熱，若物體對外做功，則該物體的內(nèi)能可能會減少，選項A正確；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量也能從低溫物體傳遞給高溫物體，但是要引起其他的變化，選項B錯誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響，選項C正確；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，即使隨著技術(shù)的發(fā)展，效率是100%的熱機也是不可以制造出來的，選項D錯誤。3．下列過程中，可能發(fā)生的是()A．某工作物質(zhì)從高溫?zé)釒煳?0kJ的熱量，全部轉(zhuǎn)化為機械能，而沒有產(chǎn)生其他任何影響B(tài)．打開一高壓密閉容器，其內(nèi)氣體自發(fā)溢出后又自發(fā)跑進去，恢復(fù)原狀C．利用其他手段，使低溫物體溫度更低，高溫物體的溫度更高D．將兩瓶不同液體自發(fā)混合，然后又自發(fā)地各自分開解析：選C根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量不可能從低溫物體自發(fā)地傳給高溫物體，而不引起其他的變化，但通過一些物理過程是可以實現(xiàn)的，故C項正確；內(nèi)能自發(fā)地全部轉(zhuǎn)化為機械能是不可能的，故A項錯誤；氣體膨脹具有方向性，故B項錯誤；擴散現(xiàn)象也有方向性，D項錯誤。4．(多選)下列關(guān)于熱力學(xué)定律的說法正確的是()A．如果兩個系統(tǒng)均與第三個系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)，這兩個系統(tǒng)的溫度一定相等B．外界對某系統(tǒng)做正功，該系統(tǒng)的內(nèi)能一定增加C．可以找到一種材料做成墻壁，冬天供暖時吸收熱量溫度升高，向房間釋放熱量供暖，然后再把熱量吸收回去，形成循環(huán)供暖，只需要短時間供熱后即可停止外界供熱D．低溫系統(tǒng)可以向高溫系統(tǒng)傳遞熱量解析：選AD如果兩個系統(tǒng)均與第三個系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)，這兩個系統(tǒng)的溫度一定相等，故A正確；根據(jù)ΔU＝W＋Q可知，外界對系統(tǒng)做正功即W>0，系統(tǒng)有可能同時對外放熱即Q<0，那么系統(tǒng)內(nèi)能的變化不確定，故B錯誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律，選項C中所述的現(xiàn)象是不可能實現(xiàn)的，故C錯誤；低溫系統(tǒng)向高溫系統(tǒng)傳遞熱量是可以實現(xiàn)的，前提是要引起其他變化，故D正確。5．關(guān)于兩類永動機和熱力學(xué)兩大定律，下列說法正確的是()A．第二類永動機不可能制成是因為違反了熱力學(xué)第一定律B．第一類永動機不可能制成是因為違反了熱力學(xué)第二定律C．由熱力學(xué)第一定律可知做功不一定改變內(nèi)能，傳熱也不一定改變內(nèi)能，但同時做功和傳熱一定會改變內(nèi)能D．由熱力學(xué)第二定律可知熱量從低溫物體傳向高溫物體是可能的，從單一熱庫吸收熱量，完全變成功也是可能的解析：選D第一類永動機違反能量守恒定律，第二類永動機違反熱力學(xué)第二定律，選項A、B錯誤；由熱力學(xué)第一定律可知W≠0，Q≠0，但ΔU＝W＋Q可以等于0，選項C錯誤；由熱力學(xué)第二定律可知D中現(xiàn)象是可能的，但必然引起其他變化，選項D正確。6.如圖所示，汽缸內(nèi)盛有一定量的理想氣體，汽缸壁是導(dǎo)熱的，汽缸外環(huán)境保持恒溫，活塞與汽缸壁的接觸面是光滑的，但不漏氣?，F(xiàn)將活塞與桿連接，使其緩慢地向右移動，這樣氣體將等溫膨脹并對外做功。若已知理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，則下列說法正確的是()A．氣體是從單一熱庫吸熱，全部用來對外做功，因此此過程違反了熱力學(xué)第二定律B．氣體是從單一熱庫吸熱，但并未全部用來對外做功，所以此過程不違反熱力學(xué)第二定律C．氣體是從單一熱庫吸熱，全部用來對外做功，但此過程不違反熱力學(xué)第二定律D．以上三種說法都不對解析：選C此過程雖然是氣體從單一熱庫吸熱，全部用來對外做功，但引起了其他變化(有外力控制著活塞緩慢地移動，而非自動進行的)，所以此過程不違反熱力學(xué)第二定律。7．(多選)關(guān)于熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律，下列說法中正確的是()A．一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一緩慢的絕熱膨脹過程，氣體的內(nèi)能減少B．氣體向真空的自由膨脹是不可逆的C．熱力學(xué)第一定律也可表述為第一類永動機不可能制成D．熱力學(xué)第二定律可描述為“不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體”解析：選ABC一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一緩慢的絕熱膨脹過程，則Q＝0，W<0，根據(jù)ΔU＝W＋Q可知，氣體的內(nèi)能減少，故A正確；熱力學(xué)第二定律表明：自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，是不可逆的，故氣體向真空的自由膨脹是不可逆的，故B正確；熱力學(xué)第一定律也可表述為第一類永動機不可能制成，故C正確；熱力學(xué)第二定律可描述為“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”，故D錯誤。8．(2022·廣東高考)利用空調(diào)將熱量從溫度較低的室內(nèi)傳遞到溫度較高的室外環(huán)境，這個過程________(選填“是”或“不是”)自發(fā)過程。該過程空調(diào)消耗了電能，空調(diào)排放到室外環(huán)境的熱量__________(選填“大于”“等于”或“小于”)從室內(nèi)吸收的熱量。解析：利用空調(diào)將熱量從溫度較低的室內(nèi)傳遞到溫度較高的室外環(huán)境，需要空調(diào)的壓縮機工作，不是自發(fā)過程；由于該過程消耗了電能，產(chǎn)生了電熱的空調(diào)排放到室外環(huán)境的熱量應(yīng)等于電熱加上從室內(nèi)吸收的熱量，即空調(diào)排放到室外環(huán)境的熱量大于從室內(nèi)吸收的熱量。答案：不是大于eq\a\vs4\al(B)組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新9．(多選)下列宏觀過程能用熱力學(xué)第二定律解釋的是()A．大米和小米混合后小米能自發(fā)地填充到大米空隙中，經(jīng)過一段時間大米、小米不會自動分開B．將一滴紅墨水滴入一杯清水中，會均勻擴散到整杯水中，經(jīng)過一段時間，墨水和清水不會自動分開C．冬季的夜晚，放在室外的物體隨氣溫的降低，不會由內(nèi)能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為機械能而動起來D．隨著節(jié)能減排措施的不斷完善，最終也不會使汽車熱機的效率達到100%解析：選BCD熱力學(xué)第二定律反映的是與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程的方向性的規(guī)律，A不屬于熱現(xiàn)象，故A錯；由熱力學(xué)第二定律可知B、C、D正確。10．能量的概念是人類在對物質(zhì)運動規(guī)律進行長期探索中建立起來的，下列說法正確的是()A．熱量可能會從低溫物體傳到高溫物體B．隨著技術(shù)進步，最終能使熱機的效率達到100%C．能源在使用過程中，能量總量逐漸減少，因此要節(jié)約能源D．物體只要與外界進行熱交換，其內(nèi)能就一定發(fā)生變化解析：選A由熱力學(xué)第二定律可知，熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，熱量可以從低溫物體傳向高溫物體，但是會引起其他變化，故A正確；盡管技術(shù)不斷進步，熱機的效率仍不能達到100%，故B錯誤；根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，在能源的使用過程中，能量的總量守恒，但可利用能源會逐步減少，因此節(jié)約能源是我們每個人的責(zé)任，故C錯誤；由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q可知，物體與外界進行熱交換，其內(nèi)能不一定發(fā)生變化，還要看外界對物體做功情況，故D錯誤。11．(多選)倒一杯熱水，然后加入適量的糖后，糖會全部溶于水中，但一段時間后又觀察到杯底部有糖結(jié)晶，關(guān)于這個過程下列敘述正確的是()A．溶解過程是自發(fā)的，結(jié)晶過程也是自發(fā)的，因此熱力學(xué)第二定律是錯誤的B．溶解過程是有序向無序轉(zhuǎn)變的過程C．結(jié)晶過程是有序向無序轉(zhuǎn)變的過程D．結(jié)晶過程不是自發(fā)的，因為有外界的影響解析：選BD溶解過程是自發(fā)的，是由有序向無序轉(zhuǎn)變的過程；結(jié)晶過程不是自發(fā)的，通常是由于水溫降低或水的蒸發(fā)引起，是由無序向有序的轉(zhuǎn)變過程，故選項B、D正確，選項A、C錯誤。12．(2022·湖南高考)(多選)利用“渦流效應(yīng)”可實現(xiàn)冷熱氣體的分離。如圖，一冷熱氣體分離裝置由噴嘴、渦流室、環(huán)形管、分離擋板和冷熱兩端管等構(gòu)成。高壓氮氣由噴嘴切向流入渦流室中，然后以螺旋方式在環(huán)形管中向右旋轉(zhuǎn)前進，分子熱運動速率較小的氣體分子將聚集到環(huán)形管中心部位，而分子熱運動速率較大的氣體分子將聚集到環(huán)形管邊緣部位。氣流到達分離擋板處時，中心部位氣流與分離擋板碰撞后反向，從A端流出，邊緣部位氣流從B端流出。下列說法正確的是()A．A端為冷端，B端為熱端B．A端流出的氣體分子熱運動平均速率一定小于B端流出的C．A端流出的氣體內(nèi)能一定大于B端流出的D．該裝置氣體進出過程滿足能量守恒定律，但違背了熱力學(xué)第二定律E．該裝置氣體進出的過程既滿足能量守恒定律，也滿足熱力學(xué)第二定律解析：選ABE依題意，中心部位為熱運動速率較低的氣體，與擋板碰撞后反彈，從A端流出，而邊緣部位熱運動速率較高的氣體從B端流出；同種氣體分子平均熱運動速率較大，其對應(yīng)的溫度也就較高，所以A端為冷端，B端為熱端，故A正確；依題意，A端流出的氣體分子熱運動速率較小，B端流出的氣體分子熱運動速率較大，所以從A端流出的氣體分子熱運動平均速率小于從B端流出的，故B正確；從A端流出的氣體分子平均動能小于從B端流出的氣體分子平均動能，內(nèi)能的多少還與分子數(shù)有關(guān)，不能得出從A端流出的氣體內(nèi)能一定大于從B端流出的氣體內(nèi)能，故C錯誤；該裝置將冷熱氣體進行分離，噴嘴處有高壓，即通過外界做功而實現(xiàn)的，并非自發(fā)進行的，沒有違背熱力學(xué)第二定律；溫度較低的從A端流出，溫度較高的從B端流出，也符合能量守恒定律，故D錯誤，E正確。13.1821年，德國物理學(xué)家塞貝克發(fā)現(xiàn)了一種怪現(xiàn)象：把兩根銅絲和一根鐵絲與靈敏電流計串