高中物理《選擇性必修第三冊》課后習題4.熱力學第二定律

4.熱力學第二定律A級必備知識基礎練1.(多選)下列說法正確的是()A.熱傳導過程是可逆的B.機械能向內能的轉化過程是不可逆的C.氣體的擴散過程是可逆的D.氣體向真空中的膨脹是不可逆的2.第二類永動機不可能制成,是因為()A.違背了能量守恒定律B.熱量總是從高溫物體傳遞到低溫物體C.機械能不能全部轉化為內能D.內能不能全部轉化為機械能,而不引起其他變化3.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.在任何條件下內能都不可能轉化為機械能,只有機械能轉化為內能C.機械能和內能的轉化過程具有方向性,內能轉化為機械能是有條件的D.以上說法均不正確4.(多選)對于熱力學定律,下列說法正確的是()A.第一類永動機不可能實現,因為違背了能量守恒定律B.熱力學第一定律指出,不可能達到絕對零度C.熱力學第一定律指出,一個熱力學系統(tǒng)的內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.熱力學第二定律指出,從單一熱源吸收的熱量不能全部用來對外做功而不產生其他影響5.下列哪個現象屬于能量耗散()A.利用水流發(fā)電變成電能B.電能通過燈泡中的電阻絲轉化為光能C.電池的化學能轉化為電能D.火爐把房子烤暖6.(2022新疆烏魯木齊第八中學高二期末)以下現象違背熱力學第二定律的有()A.一杯熱茶在打開蓋后,茶會自動變涼B.沒有漏氣、沒有摩擦的理想熱機,其效率可能是100%C.桶中渾濁的泥水靜置一段時間后,泥沙下沉,上面的水變清,泥、水自動分離D.在地面上運動的物體逐漸停下來,機械能全部變?yōu)閮饶?.(2022遼寧大連高二期中)關于煤、石油、天然氣作為能源的共同特點,下列說法錯誤的是()A.來自太陽輻射的能量B.可再生能源,取之不盡,用之不竭C.污染環(huán)境的能源D.不可再生能源,用一點,少一點B級關鍵能力提升練8.(2022福建霞浦第一中學高三階段練習)根據熱力學第二定律,下列判斷不正確的是()A.熱機中燃氣的內能不可能全部變成機械能B.電流的能不可能全部變成內能C.在火力發(fā)電機中,燃料的內能不可能全部變成電能D.在熱傳導中,熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體9.下列過程可能發(fā)生的是()A.某種物質從高溫熱源吸收20kJ的熱量,全部轉化為機械能,而沒有產生其他任何影響B(tài).打開一高壓密閉容器,其內氣體自發(fā)溢出后又自發(fā)跑進去,恢復原狀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,待擴散后它們又自發(fā)地完全分開10.(2022江蘇南通高二開學考試)小華提出了下列4個設想方案,從理論上講可行的是()A.制作一個裝置從海水中吸收內能全部用來做功B.將屋頂蓋上太陽能板,可直接用太陽能來解決照明和熱水問題C.制作一種制冷設備,使溫度降至絕對零度以下D.汽車尾氣中各類有害氣體排入大氣后嚴重污染了空氣,想辦法使它們自發(fā)分離,既清潔了空氣,又變廢為寶11.(多選)如圖所示為電冰箱的工作原理示意圖。壓縮機工作時,使制冷劑在冰箱內外的管道中不斷循環(huán)。在蒸發(fā)器中制冷劑汽化,吸收箱體內的熱量,經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)地從冰箱內傳到冰箱外B.電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內的熱量傳到外界,是因為其消耗了電能C.電冰箱的工作原理不違背熱力學第二定律D.電冰箱的工作原理違背了熱力學第二定律12.(多選)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,這就是溫差發(fā)電現象。關于這一現象,正確的說法是()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,熱水內能全部轉化成電能,電能則部分轉化成冷水的內能D.在實驗過程中,熱水的內能只有部分轉化成電能,電能則全部轉化成冷水的內能

4.熱力學第二定律1.BD這四個過程都是與熱現象有關的宏觀過程,根據熱力學第二定律可知,它們都是不可逆的,故A、C錯誤,B、D正確。2.D第二類永動機的設想并不違背能量守恒定律,但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錯誤;在引起其他變化的情況下,熱量可以由低溫物體非自發(fā)地傳遞到高溫物體,故B錯誤;機械能可以全部轉化為內能,C錯誤;由所學知識知D正確。3.C機械能和內能可以相互轉化,但必須通過做功來實現。由熱力學第二定律可知,內能不可能全部轉化為機械能,同時不引起其他變化。故C正確。4.ACD第一類永動機既不消耗能量又能源源不斷對外做功,違背了能量守恒定律,所以不可能制成,故A正確。絕對零度無法到達不是熱力學第一定律指出的,故B錯誤。據熱力學第一定律ΔU=Q+W可知,一個熱力學系統(tǒng)的內能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它所做的功之和,故C正確。據熱力學第二定律知D正確。5.D能量耗散是指其他形式的能轉化為內能,最終流散在周圍環(huán)境中無法重新收集并加以利用的現象,能夠重新收集并加以利用的不能稱為能量耗散。電能、光能都可以重新收集并加以利用,如用光作為能源的手表等,只有當用電燈照明時的光能被墻壁吸收之后變?yōu)橹車h(huán)境的內能,才無法重新吸收并加以利用,但本題沒有告訴光能用來做什么,故不能算能量耗散,只有火爐把房子烤暖后使燃料的化學能轉化成內能并流散在周圍的環(huán)境中,無法重新收集并加以利用,才是能量耗散。故D正確。6.B熱茶自動變涼是熱量從高溫物體傳遞到低溫物體,不違背熱力學第二定律;任何熱機效率都不可能達到100%,違背熱力學第二定律;泥、水分離是機械能向內能的轉化,不違背熱力學第二定律;物體因摩擦力而停下來,是機械能向內能的轉化,是自發(fā)過程,不違背熱力學第二定律。故選B。7.B關于煤、石油、天然氣作為能源的共同特點,都是來自太陽輻射的能量,A正確,不符合題意;關于煤、石油、天然氣作為能源的共同特點,都是不可再生能源,不是取之不盡,用之不竭的,B錯誤,符合題意;關于煤、石油、天然氣作為能源的共同特點,都是污染環(huán)境的能源,C正確,不符合題意;關于煤、石油、天然氣作為能源的共同特點,都是不可再生能源,用一點,少一點,D正確,不符合題意。8.B根據熱力學第二定律可知,熱機中燃氣的內能不可能全部變成機械能,選項A正確,不符合題意;電流的能可以全部變成內能,選項B錯誤,符合題意;根據熱力學第二定律可知,在火力發(fā)電機中,燃料的內能不可能全部變成電能,選項C正確,不符合題意;在熱傳導中,熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體,選項D正確,不符合題意。9.C根據熱力學第二定律,熱量不可能從低溫物體自發(fā)地傳遞給高溫物體,但通過一些手段是可以實現C項所述過程的,故C項正確;內能完全轉化為機械能不可能自發(fā)地進行,要使內能全部轉化為機械能必定要引起其他變化,故A項錯誤;氣體膨脹具有方向性,故B項錯誤;擴散現象具有方向性,故D項錯誤。10.B根據熱力學第二定律知,在不產生其他影響時,內能不能全部轉化為機械能,因此從海水中吸收內能全部用來做功而不產生其他影響是不可能實現的,故A錯誤;利用太陽能最有前途的領域是通過太陽電池將太陽能直接轉化為電能再加以利用,解決照明和熱水問題,故B正確;絕對零度是溫度的極值,是不能達到的,故C錯誤;根據熱力學第二定律可知,汽車尾氣中各類有害氣體不能自發(fā)分離,要在排氣管上安裝催化轉化器,故D錯誤。11.BC熱力學第二定律適用于所有的熱學過程,選項C正確,選項D錯誤;熱量不能自發(fā)地從