高中物理 第十章 熱力學定律 第四節(jié) 熱力學第二定律課時練習 新人教版選修3-3

第10章第4節(jié)基礎夯實1．第二類永動機不可能制成，是因為()A．違背了能量的守恒定律B．熱量總是從高溫物體傳遞到低溫物體C．機械能不能全部轉化為內(nèi)能D．內(nèi)能不能全部轉化為機械能，同時不引起其他變化答案：D解析：第二類永動機的設想并不違背能量守恒定律，但卻違背了涉及熱量的能量轉化過程是有方向性的規(guī)律．故選項A錯；在引起其他變化的情況下，熱量可由低溫物體非自發(fā)地傳遞到高溫物體．故B錯．機械能可以全部轉化為內(nèi)能．2．關于熱傳導的方向性，下列說法正確的是()A．熱量能自發(fā)地由高溫物體傳給低溫物體B．熱量能自發(fā)地由低溫物體傳給高溫物體C．在一定條件下，熱量也可以從低溫物體傳給高溫物體D．熱量一定不可能從低溫物體傳給高溫物體答案：AC解析：在有外力做功情況下，熱量可以從低溫物體傳給高溫物體，而熱量只能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體．3．下列哪些過程具有方向性()A．熱傳導過程B．機械能向內(nèi)能的轉化過程C．氣體的擴散過程D．氣體向真空中的膨脹答案：ABCD解析：這四個過程都是與熱現(xiàn)象有關的宏觀過程，根據(jù)熱力學第二定律的基本內(nèi)涵，它們都是不可逆的，具有方向性．4．關于熱機的效率，下列說法正確的是()A．有可能達到80%B．有可能達到100%C．有可能超過80%D．一定能達到100%答案：AC解析：因為第二類永動機不能實現(xiàn)，所以熱機效率永遠也達不到100%.5．(·成都市高二檢測)下列說法中正確的是()A．熱量只能從高溫物體傳遞到低溫物體B．只要制冷設備功率足夠大，總可以使物體的溫度降低到絕對零度C．第二類永動機不能制造成功，是因為它違背了能量守恒定律D．利用淺層和深層海水的溫度差可以制造一種熱機，將海水的一部分內(nèi)能轉化為機械能答案：D6．下列宏觀過程能用熱力學第二定律解釋的是()A．大米和小米混合后小米能自發(fā)地填充到大米空隙中而經(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%答案：BCD解析：熱力學第二定律反映的是與熱現(xiàn)象有關的宏觀過程的方向性的規(guī)律，A不屬于熱現(xiàn)象，A錯；由熱力學第二定律可知B、C、D正確．7．如圖所示，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答案：BC解析：熱力學第一定律是熱現(xiàn)象中內(nèi)能與其他形式能的轉化規(guī)律，是能的轉化和守恒定律的具體表現(xiàn)，適用于所有的熱學過程，故C正確，D錯誤；再根據(jù)熱力學第二定律，熱量不能自發(fā)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錯誤，B正確，故選B、C.8．什么是第二類永動機？為什么第二類永動機不可能造成？答案：能夠從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化的熱機稱為第二類永動機．第二類永動機不可能制成的原因是因為機械能和內(nèi)能轉化過程具有方向性，盡管機械能可以全部轉化為內(nèi)能，但內(nèi)能卻不能全部轉化為機械能，而不引起其他變化．9．制冷機是一種利用工作物質，使熱量從低溫物體傳到高溫物體的裝置，通過制冷機的工作可以使一定空間內(nèi)的物體溫度低于環(huán)境溫度并維持低溫狀態(tài)．夏天，將房間一臺正在工作的電冰箱的門打開，試分析這是否可以降低室內(nèi)的平均溫度？為什么？答案：不會降低室內(nèi)的平均溫度．若將一臺正在工作的電冰箱的門打開，盡管可以不斷向室內(nèi)釋放冷氣，但同時冰箱的箱體向室內(nèi)散熱，就整個房間來說，由于外界通過導線不斷有能量輸入，室內(nèi)的溫度會不斷升高．能力提升1．我們絕不會看到：一個放在水平地面上的物體，靠降低溫度，可以把內(nèi)能自發(fā)地轉化為動能，使這個物體運動起來．其原因是()A．這違反了能量守恒定律B．在任何條件下內(nèi)能都不可能轉化為機械能，只有機械能才會轉化為內(nèi)能C．機械能和內(nèi)能的轉化過程具有方向性，內(nèi)能轉化成機械能是有條件的D．以上說法均不正確答案：C解析：機械能和內(nèi)能可以相互轉化，但必須通過做功來實現(xiàn)．由熱力學第二定律可知，內(nèi)能不可能全部轉化成機械能，同時不引起其他變化．2．(·德州高二檢測)關于第二類永動機，下列說法正確的是()A．沒有冷凝器，只有單一的熱源，能將從單一熱源吸收的熱量全部用來做功，而不引起其他變化的熱機叫做第二類永動機B．第二類永動機違反了能量守恒定律，所以不可能制成C．第二類永動機不可能制成，說明機械能可以全部轉化為內(nèi)能，內(nèi)能卻不可能全部轉化為機械能D．第二類永動機不可能制成，說明機械能可以全部轉化為內(nèi)能，內(nèi)能卻不可能全部轉化為機械能，同時不引起其他變化答案：AD解析：根據(jù)第二類永動機的定義可知A選項正確，第二類永動機不違反能量守恒定律，而是違反熱力學第二定律，所以B選項錯誤．機械能可以全部轉化為內(nèi)能，內(nèi)能在引起其他變化時可能全部轉化為機械能，C選項錯誤，D選項正確．所以，該題的正確答案是A、D.3．(·綿陽市高二檢測)下列說法正確的是()A．布朗運動是懸浮在液體中固體顆粒分子的無規(guī)則運動B．沒有摩擦的理想熱機可以把吸收的能量全部轉化為機械能C．在一定條件下物體的溫度可以降到OKD．熱量可以從內(nèi)能少的物體傳給內(nèi)能多的物體答案：D4.有以下說法：A．氣體的溫度越高，分子的平均動能越大B．即使氣體的溫度很高，仍有一些分子的運動速度是非常小的C．對物體做功不可能使物體的溫度升高D．如果氣體分子間的相互作用力小到可以忽略不計，則氣體的內(nèi)能只與溫度有關E．一由不導熱的器壁做成的容器，被不導熱的隔板分成甲、乙兩室．甲室中裝有一定質量的溫度為T的氣體，乙室為真空，如圖所示，提起隔板，讓甲室中的氣體進入乙室，若甲室中氣體的內(nèi)能只與溫度有關，則提起隔板后當氣體重新達到平衡時，其溫度仍為TF．空調(diào)機作為制冷機使用時，使熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外，所以制冷機的工作是不遵守熱力學第二定律的G．對于一定量的氣體，當其溫度降低時，速度大的分子數(shù)目減小，速率小的分子數(shù)目增加H．從單一熱源吸取熱量使之全部變成有用的機械功是不可能的其中正確的是________．答案：ABEG5．熱力學第二定律常見的表述有以下兩種：第一種表述：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；第二種表述；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．(a)是根據(jù)熱力學第二定律的第一種表述畫出的示意圖；外界對制冷機做功，使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體．請你根據(jù)第二種表述完成示意圖(b)．根據(jù)你的理解，熱力學第二定律的實質是________．答案：如圖所示，實質：一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀過程都具有方向性．6．一種冷暖兩用型空調(diào)，銘牌標注：輸入功率1kW，制冷能力1.2×104kJ/h，制熱能力1.3×