第三章 第3节 热力学第二定律-【高中必刷题】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第三册同步课件（教科版2019）

物理 选择性必修 第三册 JK 1 3 第3节 热力学第二定律 刷基础 2 1.[河南郑州高新区四校2023期末] 热力学第二定律表明( ) B A.不可能从单一热源吸收热量使之全部变为有用功 B.摩擦生热的过程是不可逆的 C.热机中，燃气的内能可全部用于对外做功 D.热量不可能从温度低的物体传到温度高的物体 题型1 理解热力学第二定律 3 解析 可以从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功，但是会引起其他的变化，A错误；根据热力学第二定律可知，机械能转化为内能的过程具有方向性，是不可逆过程，B正确；机械能可以全部转化为内能，而内能不可以全部转化为机械能，C错误；热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体，若有外界做功，热量可以从低温物体传递到高温物体，比如冰箱，D错误. 题型1 理解热力学第二定律 4 【关键点拨】热力学第二定律反映了宏观自然过程的方向性.热传导具有方向性；气体的扩散现象具有方向性；机械能和内能的转化具有方向性；气体的膨胀具有方向性，自然过程具有方向性. 题型1 理解热力学第二定律 5 2.[山东青岛中学2023高二下月考] 如图所示为电冰箱的工作原理示意图.压缩机工作时，强迫制 冷剂在冰箱内外的管道中不断循环.在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷 剂液化，放出热量到箱体外.下列说法正确的是( ) C A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外 B.在封闭的房间里打开冰箱一段时间后，房间温度会降低 C.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律 D.电冰箱的工作原理违反热力学第二定律 题型1 理解热力学第二定律 6 解析 由热力学第二定律可知，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，除非有外界的影响或帮助.电冰箱把热量从低温的内部传到高温的外部，需要压缩机的帮助并消耗电能，选项A错误；电冰箱工作时消耗电能，房间的总热量会增加，房间温度会升高，选项B错误；电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律和第二定律，选项C正确，D错误. 题型1 理解热力学第二定律 7 【易错分析】本题中有些同学易认为电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，而忽略其消耗了电能. 题型1 理解热力学第二定律 8 3.关于永动机，下列说法正确的是( ) C A.随着科技的不断发展，永动机是可以制成的 B.第一类永动机违反了热力学第二定律 C.第二类永动机违反了热力学第二定律 D.永动机指的是在摩擦力趋于零的条件下一直运动的机器，它不需要对外做功 题型2 热力学第二定律的应用 9 解析 第一类永动机指不需要外界输入能量，能够不断向外输出能量的机器，它违反了能量守恒定律，是不可能制成的，B错误；第二类永动机指从单一热源吸收热量全部用来对外做功，不产生其他影响的机器，它违反了热力学第二定律，也是不可能制成的，C正确；无论是哪种永动机，要么违反能量守恒定律，要么违反热力学第二定律，因此都是不可能制成的，A错误；无论哪种永动机都需要对外做功，D错误. 题型2 热力学第二定律的应用 10 4.[河北部分重点高中2023高二下期中] 某校中学生参加某电视台的“异想天开”节目，他们提出 了下列四个设想，从理论上讲可行的是( ) C A.制作一个装置从海水中吸收内能并全部用来做功 B.制作一种制冷设备，使温度降至绝对零度以下 C.在房屋顶盖上安装太阳能板，可以用太阳能来解决照明和热水问题 D.汽车尾气中的各类有害气体排入大气后严重污染了空气，想办法使它们自发地分离，既清洁了空气，又变废为宝 题型2 热力学第二定律的应用 11 解析 根据热力学第二定律知，在不产生其他影响时，内能不能全部转化为机械能，因此从海水中吸收内能并全部用来做功而不产生其他影响是不可能实现的，A错误；绝对零度是温度的极值，使温度降至绝对零度以下是不可能的，B错误；在房屋顶盖上安装太阳能板，利用太阳能来解决照明和热水问题是可以的，C正确；有害气体和空气不可能自发地分离，违反热力学第二定律的方向性，D错误. 题型2 热力学第二定律的应用 12 5.[吉林省实验中学2022高二下月考] 气闸舱是空间站中供航天员进入太空或由太空返回用的气密 性装置，其原理如图所示.座舱 与气闸舱 间装有阀门 ， 中充满气体， 内为真空.航天员 由太空返回到 时，将 封闭，打开阀门 ， 中的气体进入 中，最终达到平衡.假设此过程中 系统保持温度不变，舱内气体可视为理想气体，不考虑航天员的影响，则此过程中( ) C A.气体膨胀做功，内能减小 B.气体从外界吸收热量 C.气体分子在单位时间内对 舱壁单位面积碰撞的次数减少 D.一段时间后， 内气体的密度可以自发地恢复到原来的密度 题型2 热力学第二定律的应用 13 解析 由于