内容正文:
二定律的问题发生了争论。
甲同学说:空调机工作时,不断地把热量从室内传到室外,即从低温物体传到高温物体,可见它并不遵循热力学第二定律。
乙同学说:热力学第二定律是热力学系统的普遍规律,空调机的工作过程不可能违背它。
两人各执一词,都无法使对方信服。请你对他们的论点作出评价。
答案:空调机工作时,热量是由低温物体传递到高温物体,但不是自发的,要有压缩机工作,产生了其他影响,所以不违背热力学第二定律,乙同学的观点正确。
章末综合检测(三)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求)
1.下列关于物体内能变化的说法,正确的是( )
A.一定质量的晶体在熔化过程中内能保持不变
B.一定质量的气体在体积膨胀过程中内能一定增加
C.一定质量的物体在热膨胀过程中内能不一定增加
D.一定质量的物体在体积保持不变的过程中,内能一定不变
解析:晶体在熔化过程中要吸热,却没有对外做功,内能增加,A错误;一定质量的气体在体积膨胀过程中,可能吸热,也可能不吸热,还有可能放热,但一定对外做功,由ΔU=Q+W不能确定ΔU,B错误;物体热膨胀过程一定是吸收了热量,对外做功不一定小于吸收的热量,内能不一定增加,C正确;物体体积不变,温度可能改变,内能随之变化,D错误。
答案:C
2.如图所示,气缸内盛有一定质量的理想气体,气缸壁是导热的,缸外环境保持恒温,活塞与气缸的接触是光滑的,但不漏气。现将活塞杆与外界连接使其缓慢向右移动,这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功。若已知理想气体的内能只与温度有关,则下列说法正确的是( )
A.气体是从单一热源吸热,全用来对外做功,因此此过程违背热力学第二定律
B.气体是从单一热源吸热,但并未全用来对外做功,所以此过程不违背热力学第二定律
C.气体是从单一热源吸热,全用来对外做功,但此过程不违背热力学第二定律
D.以上三种说法都不对
解析:气体等温膨胀并通过杆对外做功,由于气体等温,所以内能不变,对外做功,则要吸收热量,即气体是从单一热源吸热,全用来对外做功,但此过程不违背热力学第二定律,因为此过程产生了其他影响,所以没有违背热力学第二定律。
答案:C
3.下列说法不正确的是( )
A.在绝热条件下压缩气体,气体的内能一定增加
B.一定质量理想气体对外做功,内能不一定减少,但密度一定减小
C.对于一定量的理想气体,如果压强不变,体积增大,那么它一定从外界吸热
D.第二类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律
解析:绝热条件下压缩气体,根据热力学第一定律可知ΔU=W+Q>0,即内能增加,故A正确;一定质量理想气体对外做功,若气体吸收热量,则内能不一定减少,由于气体的体积增大,所以密度一定减小,故B正确;对于一定量的理想气体,如果压强不变,当体积增大,气体对外做功,而温度升高,内能增大,根据热力学第一定律可知,它一定从外界吸热,故C正确;第二类永动机不可能制成是因为它违背了热力学第二定律,故D错误。
答案:D
4.景颇族的祖先发明的点火器如图所示,用牛角做套筒,木制推杆前端粘着艾绒,猛推推杆,艾绒即可点燃。对筒内封闭的气体,在此压缩过程中( )
A.气体温度升高,压强不变
B.气体温度升高,压强变大
C.气体对外界做正功,气体内能增加
D.外界对气体做正功,气体内能减少
解析:对封闭气体,猛推推杆压缩过程中,外界对气体做正功,时间极短,热传递不计,即Q=0,由ΔU=W+Q可知内能增大,温度升高,体积减小,所以气体压强变大,故B正确。
答案:B
5.某汽车后备箱内安装有撑起箱盖的装置,它主要由气缸和活塞组成。开箱时,密闭于气缸内的压缩气体膨胀,将箱盖顶起,如图所示。在此过程中,若缸内气体与外界无热交换,忽略气体分子间的相互作用,则缸内气体( )
A.对外做正功,分子的平均动能减小
B.对外做正功,内能增大
C.对外做负功,分子的平均动能增大
D.对外做负功,内能减小
解析:气体膨胀对外做正功,而缸内气体与外界无热交换,由热力学第一定律知,其内能一定减小,温度降低,故分子的平均动能减小,A正确,B、C、D错误。
答案:A
6.带有活塞的气缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a;然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到达状态c。b,c状态温度相同,如图所示。设气体在状态b和状态c的压强分别为pb和pc,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac,则( )
A.pb>pc,Qab>Qac B.pb>pc,Qab<Qac
C.pb<pc,Qab>Qac D.pb<pc,Qab<Qac
解析:由V=T可知V-T图线的斜率越大,压强p越小,故pb<pc;由热力学第一定律有:ΔU=W+Q,因Tb=Tc,所以ΔUab