人教版物理選修3－3練習10.4熱力學第二定律

4熱力學第二定律課時過關(guān)·能力提升1.熱力學定律表明自然界中與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程 ()A.有的只遵守熱力學第一定律B.有的只遵守熱力學第二定律C.有的既不遵守熱力學第一定律,也不遵守熱力學第二定律D.所有的都遵守熱力學第一、第二定律解析:熱力學第一、第二定律是熱力學的基本定律,對所有涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都成立,選項D正確,選項A、B、C錯誤。答案:D2.關(guān)于空調(diào)機,下列說法正確的是()A.制冷空調(diào)機工作時,熱量從低溫物體傳到高溫物體B.制暖空調(diào)機工作時,熱量從高溫物體傳到低溫物體C.冷暖空調(diào)機不論是制冷還是制暖時,熱量總是從低溫物體傳到高溫物體D.以上說法都不對解析:空調(diào)機制冷,壓縮機消耗電能是把熱量從低溫物體傳到高溫物體的;空調(diào)機制暖時,消耗電能,使發(fā)熱裝置發(fā)熱,熱量從發(fā)熱的高溫物體傳遞到房間內(nèi)。答案:AB3.下列說法正確的是()A.物體的內(nèi)能就是組成該物體的所有分子熱運動動能的總和B.隨著高科技的發(fā)展,絕對零度是可以達到的C.做功和熱傳遞在改變內(nèi)能的方式上是不同的D.氣體向真空的自由膨脹是可逆的解析:內(nèi)能的改變有兩種方式:做功和熱傳遞。做功是不同形式的能之間的轉(zhuǎn)化,熱傳遞是同種形式能之間的轉(zhuǎn)移,故它們的形式不同,選項C正確;內(nèi)能是所有分子動能和勢能的總和,故選項A錯誤;絕對零度是達不到的,故選項B錯誤;氣體向真空的自由膨脹是不可逆的,故選項D錯誤。答案:C4.下列說法正確的是()A.熱傳導的過程是有方向性的B.第二類永動機不可能制成,因為它違反了能量守恒定律C.第二類永動機不可能制成,因為機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有方向性D.熱力學第二定律表明,所有的物理過程都具有方向性解析:根據(jù)熱力學第二定律和實驗事實都可以說明,熱傳導的過程是有方向性的,熱量可以從高溫物體自發(fā)地傳給低溫物體,卻不能自發(fā)地由低溫物體傳給高溫物體,所以選項A正確。第二類永動機是一種熱機,它希望能夠從單一熱庫吸熱全部用來做功而不引起其他任何的變化,這種設(shè)想并不違反能量守恒定律,但違反熱力學第二定律,所以選項B錯誤,選項C正確。熱力學第二定律指出了所有與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀物理過程都具有方向性,并不是所有的物理過程都具有方向性,因此選項D錯誤。答案:AC5.根據(jù)熱力學第二定律可知,下列說法正確的是()A.熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體,但不能從低溫物體傳到高溫物體B.熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體,也可以從低溫物體傳到高溫物體C.沒有外界的幫助,機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,但內(nèi)能不可以全部轉(zhuǎn)化為機械能D.沒有外界的幫助,機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,內(nèi)能也可以全部轉(zhuǎn)化為機械能解析:根據(jù)熱傳遞的規(guī)律可知,熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體,但不能自發(fā)地(不需要外界幫助)從低溫物體傳到高溫物體,借助外界的幫助,熱量可以從低溫物體傳到高溫物體,選項A錯誤,B正確;沒有外界的幫助,機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(如一個運動物體克服摩擦力做功而最終停止運動時,機械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能),但內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機械能,選項C正確,D錯誤。答案:BC6.甲熱力學第二定律常見的表述方式有兩種,其一: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;其二:不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其他變化。第一種表述方式可以用圖甲來表示,根據(jù)你對第二種表述的理解,如果也用類似的示意圖來表示,你認為圖乙示意圖中正確的是()乙解析:由題圖甲可知,使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體必伴隨著壓縮機的做功,即引起其他變化;對于第二種方式,熱機工作時,從高溫物體吸收熱量,只有一部分用來對外做功,轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能,另一部分熱量要排放給低溫物體,故選項B正確,選項A、C、D錯誤。答案:B7.下列關(guān)于熱機的說法正確的是()A.熱機是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機械能的裝置B.熱機是把機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的裝置C.只要對內(nèi)燃機不斷進行革新,它可以把氣體的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能D.即使沒有漏氣,也沒有摩擦等能量損失,內(nèi)燃機也不能把內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能解析:由熱機的定義我們易判斷選項A正確;內(nèi)燃機在工作時內(nèi)能的損失有多種途徑,所以內(nèi)燃機不可能把氣體的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能,選項D正確。答案:AD★8.用兩種不同的金屬絲組成一個回路,接觸點1插在熱水中,接觸點2插在冷水中,如圖所示,電流計指針會發(fā)生偏轉(zhuǎn),這就是溫差發(fā)電現(xiàn)象。關(guān)于這一現(xiàn)象的正確說法是()A.這一實驗過程不違反熱力學第二定律B.在實驗過程中,熱水一定降溫,冷水一定升溫C.在實驗過程中,熱水的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化成電能,電能則部分轉(zhuǎn)化成冷水的內(nèi)能D.在實驗過程中,熱水的內(nèi)能只有部分轉(zhuǎn)化成電能,電能則全部轉(zhuǎn)化成冷水的內(nèi)能解析:自然界中的任何現(xiàn)象或過程都不違背熱力學定律,本實驗現(xiàn)象也不違反熱力學第二定律,選項A正確;整個過程中能量守恒且熱現(xiàn)象有方向性,選項B正確;在絕熱過程中,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,選項C、D錯誤。答案:AB9.如圖為電冰箱的工作原理示意圖。壓縮機工作時,強迫制冷劑在冰箱內(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)過冷凝器時制冷劑液化,放出熱量到箱體外,下列說法正確的是()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,是因為其消耗了電能C.電冰箱的工作原理不違反熱力學第一定律D.電冰箱的工作原理違反熱力學第一定律解析:熱力學第一定律適用于所有的熱學過程,選項C正確,選項D錯誤;由熱力學第二定律可知選項A錯誤,選項B正確。答案:BC★10.有人估算使地球上的海水降低0.1℃解析:這種靠吸收海水熱量推動輪船航行的熱機基本結(jié)構(gòu)如圖所示。設(shè)大氣溫度為t2,海水溫度為t1,在不同的溫差下,熱機的工作情況不同。當t2≥t1時,熱機無法從海水中吸取熱量對外做功,否則將需要一個用于放熱的更低溫的熱源。當t2<t1時,熱機