内容正文:
第5课 热力学第二定律的微观解释
备作业
1、 单选
1.下面关于熵的说法错误的是
A.熵是物体内分子运动无序程度的量度
B.在孤立系统中,一个自发的过程总是向熵减少的方向进行
C.热力学第二定律的微观实质是熵是增加的,因此热力学第二定律又叫熵增加原理
D.熵值越大,代表系统分子运动越无序
答案:B
解析: 热力学第二定律提示:一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行的。例如,功转变为热是机械能或电能转变为内能的过程是大量分子的有序运动向无序运动转化,气缸内燃气推动活塞做功燃气分子作有序运动,排出气缸后作越来越无序的运动。
物理学中用熵来描述系统大量分子运动的无序性程度。热力学第二定律用熵可表述为:在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小,也就是说,一个孤立系统的熵总是从熵小的状态向熵大的状态发展。反映了一个孤立系统的自然过程会沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。
2.用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分,A中盛有一定质量的理想气体,B为真空,现把隔板抽去,A中的气体自动充满整个容器(如图乙所示),这个过程称为气体的自由膨胀,下列说法正确的是( )
A.自由膨胀过程中,气体分子只做定向运动
B.自由膨胀前后,气体的压强不变[来源om]
C.自由膨胀前后,气体的温度不变[来源:学科网]
D.容器中的气体在足够长的时间内,能全部自动回到A部分
解析:由分子动理论知,气体分子的热运动是永不停息地做无规则运动,故选项A错误;由能量守恒定律知,气体膨胀前后内能不变,又因一定质量理想气体的内能只与温度有关,所以气体的温度不变,故选项C正确;由=常量,所以气体压强变小,故选项B错误;由热力学第二定律知,真空中气体膨胀具有方向性,在无外界影响的情况下,容器中的气体不能自发地全部回到容器的A部分,故选项D错误.
答案:C
二、多选
3.下列说法正确的是( )
A.与热现象有关的自发的宏观过程是有方向性的
B.与热现象有关的自发的宏观过程是熵增加的过程
C.气体扩散现象向着无序性增加的方向进行,是可逆过程
D.机械能转化为内能的过程是系统的熵增加的过程
答案:ABD
4.从微观角度看( )
A.热力学第二定律是一个统计规律
B.一个孤立系统