内容正文:
课后提升练(十) 热力学第二定律
熵——系统无序程度的量度
[对应学生用书P146]
1.(2022·黑龙江哈师大附中高二期末)下列叙述和热力学定律相关,其中不正确的是( )
A.第一类永动机不可能制成,是因为违背了能量守恒定律
B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,违背了热力学第二定律
C.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
D.能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
B 解析:第一类永动机既不消耗能量又能源源不断对外做功,违背了能量守恒定律,所以不可能制成,A正确;电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界,是因为压缩机做功,并不违背热力学第二定律,B错误;根据热力学第二定律可以知道:气体不可能从单一热源吸热,并全部用来对外做功而不引起其他变化,若引起外界变化则可以,C正确;能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性,D正确。
2.(2021·山东威海高二期末)下列说法正确的是( )
A.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
B.做功和热传递都可以改变内能,二者本质相同
C.第二类永动机违背了能量守恒定律,是不可能实现的
D.一定质量的理想气体,等压膨胀的过程中,向外界放出热量
A 解析:根据热力学第二定律,一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的,A正确;做功和热传递都可以改变内能,做功是其他形式的能和内能的转化,热传递则是内能之间的转移,故二者本质不相同,B错误;第二类永动机没有违背能量守恒定律,违背了热力学第二定律,C错误;一定质量的理想气体等压膨胀的过程中,气体对外做功,根据理想气体方程=C可知p不变,体积增大,则T增大,即温度升高。气体膨胀,对外做功,由热力学第一定律可知ΔU=W+Q,因此气体从外界吸收热量,D错误。
3.(2022·山东聊城一中高二期末)关于热力学定律,下列说法正确的是( )
A.气体吸热后温度一定升高
B.对气体做功一定改变其内能
C.理想气体绝热膨胀过程内能一定减小
D.热量一定不能自发地从低温物体传到高温物体
D 解析:气体吸热为Q,但不确定外界做功W的情况,根据热力学第一定律ΔU= Q+W不能确定ΔU变化情况,故不能确定气体温度变化,同理外界对气体做功,但不确定吸热还是放热,不能确定ΔU变化情况,故A、B错误;理想气体向真空中绝热膨胀时,内能不变,故C错误;由热力学第二定律知,热量一定不能自发地从低温物体传到高温物体,故D正确。
4.(2022·江苏徐州高二期末)关于内能和热力学第二定律,下列说法中正确的是( )
A.温度高的物体的内能一定比温度低的物体的内能大
B.温度越高,分子的平均动能一定越大
C.热量不可能从低温物体传到高温物体
D.不可能从单一热源吸收热量,使之完全变成功
B 解析:内能指的是物体内所有分子的动能与势能的总和,温度高的物体分子的平均动能大,但内能不一定大,A错误,B正确;热量不可能从低温物体传到高温物体而不引起其他变化,C错误;不可能从单一热源吸收热量,使之完全变成功,而不引起其他变化,D错误。
5.(2022·浙江湖州高二期末)下列现象中,符合能量转化守恒定律但违反热力学第二定律的是( )
A.电冰箱通电后能把箱内低温物体的热量传到箱外的高温物体
B.蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能
C.人类开发了潮汐发电技术,所获得的电能是由海水的机械能转化来的
D.一杯热茶自然放置,茶水会慢慢冷却
B 解析:电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体,此过程中消耗了电能,所以不违背热力学第二定律,能发生,故A正确;蒸汽机的能量损失不可避免,不可能把蒸汽的内能全部转化为机械能,违背了热力学第二定律,不能发生,故B错误;人类开发了潮汐发电技术,所获得的电能是由海水的机械能转化来的,不违背热力学第二定律,能发生,故C正确;热传递具有方向性,热量能自发地从高温物体传到低温物体,故一杯热茶自然放置,茶水会慢慢冷却,不违背热力学第二定律,故D正确。
6.(2022·四川达州高二期末)关于热力学现象和热力学规律,下列说法正确的是( )
A.热量能够从高温物体传到低温物体,但不可能从低温物体传到高温物体
B.用活塞压缩汽缸内空气,对空气做功2.0×105 J,同时空气内能增加了1.5×105 J,则空气向外界放出热量 0.5×105 J
C.一定质量0 ℃的水凝结为0 ℃的冰时,其分子平均动能和分子势能都不变
D.一定质量气体保持温度不变,压强随体积增大而减小的主要微观原因是分子平均速率减小
B 解析:热量能够从高温物体传到低温物体,在产生其他影响的前提下也能从低温物体传到高温物体,故A错误;根据热力学第一定律可知空气向外界放出热量为Q=W-ΔU=0.5×105 J,故B正确;一定