2024-2025學(xué)年新教材高中物理第三章熱力學(xué)定律4熱力學(xué)第二定律課后習(xí)題含解析新人教版選擇性必修第三冊

PAGE4-熱力學(xué)其次定律課后篇鞏固提升基礎(chǔ)鞏固1.(多選)下列說法正確的是()A.熱傳導(dǎo)過程是可逆的B.機(jī)械能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程是不行逆的C.氣體的擴(kuò)散過程是可逆的D.氣體向真空中的膨脹是不行逆的解析這四個(gè)過程都是與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程,依據(jù)熱力學(xué)其次定律可知,它們都是不行逆的,故A、C錯(cuò)誤,B、D正確。答案BD2.其次類永動(dòng)機(jī)不行能制成,是因?yàn)?)A.違反了能量守恒定律B.熱量總是從高溫物體傳遞到低溫物體C.機(jī)械能不能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能D.內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,同時(shí)不引起其他改變解析其次類永動(dòng)機(jī)的設(shè)想并不違反能量守恒定律,但卻違反了涉及熱量的能量轉(zhuǎn)化過程是有方向性的規(guī)律,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在引起其他改變的狀況下,熱量可由低溫物體非自發(fā)地傳遞到高溫物體,故B錯(cuò)誤;機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,C錯(cuò)誤;由所學(xué)學(xué)問知D正確。答案D3.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)化為動(dòng)能,使這個(gè)物體運(yùn)動(dòng)起來。其緣由是()A.這違反了能量守恒定律B.在任何條件下內(nèi)能都不行能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,只有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C.機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有方向性,內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能是有條件的D.以上說法均不正確解析機(jī)械能和內(nèi)能可以相互轉(zhuǎn)化,但必需通過做功來實(shí)現(xiàn)。由熱力學(xué)其次定律可知,內(nèi)能不行能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能,同時(shí)不引起其他改變。答案C4.(多選)(2024遼寧葫蘆島一模)對于熱力學(xué)定律,下列說法正確的是()A.第一類永動(dòng)機(jī)不行能實(shí)現(xiàn),因?yàn)檫`反了能量守恒定律B.熱力學(xué)第肯定律指出,不行能達(dá)到肯定零度C.熱力學(xué)第肯定律指出,一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和D.熱力學(xué)其次定律指出,從單一熱源汲取的熱量不能全部用來對外做功而不產(chǎn)生其他影響E.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,違反了熱力學(xué)其次定律解析第一類永動(dòng)機(jī)既不消耗能量又能源源不斷對外做功,違反了能量守恒定律,所以不行能制成,故A正確?？隙愣葻o法到達(dá)不是熱力學(xué)第肯定律指出的,故B錯(cuò)誤。據(jù)熱力學(xué)第肯定律ΔU=Q+W可知,一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功的和,故C正確。據(jù)熱力學(xué)其次定律知D正確。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,同時(shí)要消耗肯定的電能,所以不違反熱力學(xué)其次定律,故E錯(cuò)誤。答案ACD5.下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的說法中正確的是()A.不行能從單一熱源汲取熱量并把它全部用來做功,而不產(chǎn)生其他影響B(tài).只要對內(nèi)燃機(jī)不斷改進(jìn),就可以把內(nèi)燃機(jī)得到的全部內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C.滿意能量守恒定律的物理過程都能自發(fā)地進(jìn)行D.外界對物體做功,物體的內(nèi)能必定增加解析由熱力學(xué)其次定律的開爾文表述可知A正確;熱機(jī)效率總低于100%,B錯(cuò)誤;滿意能量守恒定律的過程未必能自發(fā)進(jìn)行,任何過程肯定遵循能量守恒定律,C錯(cuò)誤;由熱力學(xué)第肯定律ΔU=W+Q可知,W>0,ΔU不肯定大于0,即內(nèi)能不肯定增加,D錯(cuò)誤。答案A實(shí)力提升1.下列過程中可能發(fā)生的是()A.某種物質(zhì)從高溫?zé)嵩醇橙?0kJ的熱量,全部轉(zhuǎn)化為機(jī)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(jìn)去,復(fù)原原狀C.利用一些手段,使低溫物體溫度更低,高溫物體的溫度更高D.將兩瓶不同液體混合,待擴(kuò)散后它們又自發(fā)地完全分開解析依據(jù)熱力學(xué)其次定律,熱量不行能從低溫物體自發(fā)地傳遞給高溫物體,但通過一些手段是可以實(shí)現(xiàn)C項(xiàng)所述過程的,故C項(xiàng)正確;內(nèi)能完全轉(zhuǎn)化為機(jī)械能不行能自發(fā)地進(jìn)行,要使內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能必定要引起其他改變,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;氣體膨脹具有方向性,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;擴(kuò)散現(xiàn)象也有方向性,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案C2.(多選)下圖為電冰箱的工作原理示意圖。壓縮機(jī)工作時(shí),使制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)。在蒸發(fā)器中制冷劑汽化,汲取箱體內(nèi)的熱量,經(jīng)過冷凝器時(shí)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?yàn)槠湎牧穗娔蹸.電冰箱的工作原理不違反熱力學(xué)其次定律D.電冰箱的工作原理違反了熱力學(xué)其次定律解析熱力學(xué)其次定律適用于全部的熱學(xué)過程,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體,要想使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體必需借助于其他系統(tǒng)做功,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確。答案BC3.(多選)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。關(guān)于這一現(xiàn)象,正確的說法是()A.這一試驗(yàn)過程不違反熱力學(xué)其次定律B.在試驗(yàn)過程中,熱水肯定降溫,冷水肯定升溫C.在試驗(yàn)過程中,熱水內(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.在試驗(yàn)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)能解析溫差發(fā)電現(xiàn)象中產(chǎn)生了電能是因?yàn)闊崴械膬?nèi)能削減,一部分轉(zhuǎn)化為電能,一部分散失,轉(zhuǎn)化效率低于100%,不違反熱力學(xué)其次定律,熱水溫度降低,冷水溫度上升,電流計(jì)也會(huì)消耗電能,故選項(xiàng)A、B正確,C、D錯(cuò)誤。答案AB4.下列說法正確的是()A.對物體做功不行能使物體的溫度上升B.一個(gè)由不導(dǎo)熱的材料做成的容器,被不導(dǎo)熱的隔板分成甲、乙兩室,甲室中裝有肯定質(zhì)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(jìn)入乙室,若氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),則提起隔板后當(dāng)氣體重新達(dá)到平衡時(shí),其溫度仍為TC.空調(diào)作為制冷機(jī)運(yùn)用時(shí),將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外,所以空調(diào)的工作是不遵循熱力學(xué)其次定律的D.從單一熱源汲取熱量,使之全部變成有用的機(jī)械能是不行能的解析對物體做功可能使物體的內(nèi)能增加,溫度上升,A錯(cuò)誤;提起隔板后,氣體向真空自由膨脹,不對外做功