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課時跟蹤訓(xùn)練（十三） 熱力學(xué)第二定律
A級—雙基達(dá)標(biāo)
1．關(guān)于能源的開發(fā)和利用，下列觀點(diǎn)錯誤的是(　　)
A．無節(jié)制地利用能源，是一種盲目的短期行為
B．根據(jù)能量守恒定律，能源是取之不盡、用之不竭的
C．能源的開發(fā)和利用，必須同時加強(qiáng)對環(huán)境的保護(hù)
D．不斷開發(fā)新能源，是緩解能源危機(jī)的主要途徑
解析：選B　能源是有限的，必須合理利用能源，A正確；盡管能量守恒，但使用過程中會有能量耗散及品質(zhì)降低，B錯誤；能源利用推動人類進(jìn)步的同時會破壞人類生存的環(huán)境，必須加強(qiáng)對環(huán)境的保護(hù)，C正確；開發(fā)新能源、清潔能源可以緩解常規(guī)能源的不足，D正確。
2．[多選]下列關(guān)于熵的說法中正確的是(　　)
A．熵值越大，意味著系統(tǒng)越“混亂”和“分散”，無序程度越高
B．熵值越小，意味著系統(tǒng)越“混亂”和“分散”，無序程度越高
C．熵值越大，意味著系統(tǒng)越“整齊”和“集中”，也就是越有序
D．熵值越小，意味著系統(tǒng)越“整齊”和“集中”，也就是越有序
解析：選AD　根據(jù)熵的意義可知，熵值越大，意味著系統(tǒng)越“混亂”和“分散”，無序程度越高。熵值越小，意味著系統(tǒng)越“整齊”和“集中”，也就是越有序，選項A、D正確。
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(nèi)能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為動能，使這個物體運(yùn)動起來，其原因是(　　)
A．違反了能量守恒定律
B．在任何條件下內(nèi)能不可能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，只有機(jī)械能才能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能
C．機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有方向性，內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能是有條件的
D．以上說法均不正確
解析：選C　機(jī)械能和內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化，必須通過做功來實(shí)現(xiàn)，故C對。
4．下列過程中，可能發(fā)生的是(　　)
A．某工作物質(zhì)從高溫?zé)嵩次?0 kJ的熱量，全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而沒有產(chǎn)生其他任何影響
B．打開一高壓密閉容器，其內(nèi)氣體自發(fā)溢出后又自發(fā)跑進(jìn)去，恢復(fù)原狀
C．利用其他手段，使低溫物體溫度更低，高溫物體的溫度更高
D．將兩瓶不同液體自發(fā)混合，然后又自發(fā)地各自分開
解析：選C　根據(jù)熱力學(xué)第二定律，熱量不可能從低溫物體自發(fā)地傳給高溫物體，而不引起其他的變化，但通過一些物理過程是可以實(shí)現(xiàn)的，故C項對；內(nèi)能自發(fā)地全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能是不可能的，故A項錯；氣體膨脹具有方向性，故B項錯；擴(kuò)散現(xiàn)象也有方向性，D項錯。
5．[多選]根據(jù)熱力學(xué)第二定律，下列判斷正確的有(　　)
A．熱機(jī)中燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部變成機(jī)械能
B．電流的能不可能全部變成內(nèi)能
C．在火力發(fā)電機(jī)中，燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部變成電能
D．在熱傳導(dǎo)中，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體
解析：選ACD　凡是與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀熱現(xiàn)象都具有方向性。無論采用任何設(shè)備和手段進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化，總是遵循“機(jī)械能可全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能”，故A正確。由電流熱效應(yīng)中的焦耳定律可知，電流的能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故B錯誤。火力發(fā)電機(jī)發(fā)電時，能量轉(zhuǎn)化的過程為內(nèi)能→機(jī)械能→電能，因為內(nèi)能→機(jī)械能的轉(zhuǎn)化過程中會對外放出熱量，故燃?xì)獾膬?nèi)能必然不能全部變?yōu)殡娔埽珻正確。熱量從低溫物體傳遞到高溫物體不能自發(fā)進(jìn)行，必須借助外界的幫助，結(jié)果會帶來其他影響，這正是熱力學(xué)第二定律第一種表述的主要思想，故D正確。
6．[多選]“綠水青山就是金山銀山”，下述做法能改善空氣質(zhì)量的是(　　)
A．以煤等燃料作為主要生活燃料
B．利用太陽能、風(fēng)能和氫能等能源替代化石能源
C．鼓勵私人購買和使用普通汽車
D．用純電動汽車代替燃油汽車
解析：選BD　以煤作為主要生活燃料會產(chǎn)生大量污染物，如：CO、CO2、SO2等有害氣體，污染大氣，溫室效應(yīng)、導(dǎo)致酸雨等環(huán)境問題，故A錯誤；利用太陽能、風(fēng)能等替代化石能源可以減少有害氣體的排放，解決能源問題的最佳方法是開發(fā)新能源(如風(fēng)能、地?zé)崮堋淠堋⑺堋⒑四堋⑸镔|(zhì)能等)，故B正確；汽車尾氣中含有氮氧化物和硫氧化物，會嚴(yán)重污染大氣，汽車越多，則污染越嚴(yán)重，故C錯誤；使用電動汽車不會產(chǎn)生污染，故使用電動汽車代替燃油汽車能改善空氣質(zhì)量，故D正確。
7．PM2.5主要來自化石燃料、生物質(zhì)、垃圾的焚燒，為了控制污染，要求我們節(jié)約及高效利用能源。關(guān)于能源和能量，下列說法中正確的是(　　)
A．自然界中的石油、煤炭等能源可供人類永久使用
B．人類應(yīng)多開發(fā)與利用太陽能、風(fēng)能等新能源
C．能量被使用后就消滅了，所以要節(jié)約能源
D．能量耗散說明自然界的能量在不斷減少
解析：選B　煤、石油雖然是當(dāng)今人類利用的主要能源，但短期內(nèi)不能從自然界得到補(bǔ)充，是不可再生能源，選項A錯誤；太陽能和風(fēng)能等都是可再生能源且為清潔能源，應(yīng)該盡量開發(fā)與利用，選項B正確；能量雖然守恒，但有些能量使用以后不能再被利用，所以要節(jié)約能源，但能量是不會減少的，也不會被消滅，只是形式發(fā)生轉(zhuǎn)變，選項C、D錯誤。
8．[多選]根據(jù)熱力學(xué)第二定律，可知下列說法中正確的是(　　)
A．熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體
B．熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，也可能從低溫物體傳到高溫物體
C．機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
D．機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能
解析：選BD　由熱力學(xué)第二定律克勞修斯表述知，熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，當(dāng)外界對系統(tǒng)做功時，也可以使系統(tǒng)從低溫物體吸取熱量傳到高溫物體，冰箱就是這樣的裝置，故A錯誤，B正確。機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，如在水平地面上運(yùn)動的物體，克服摩擦阻力做功，最終靜止，這個過程中機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，當(dāng)外界條件發(fā)生變化時，內(nèi)能也可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，如在等溫膨脹過程中，系統(tǒng)吸收的熱量全部轉(zhuǎn)化為對外界做的功，故C錯誤，D正確。
9.如圖所示，汽缸內(nèi)盛有一定量的理想氣體，汽缸壁是導(dǎo)熱的，汽缸外環(huán)境保持恒溫，活塞與汽缸壁的接觸面是光滑的，但不漏氣。現(xiàn)將活塞與桿連接，使其緩慢地向右移動，這樣氣體將等溫膨脹并對外做功。若已知理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，則下列說法正確的是(　　)
A．氣體是從單一熱庫吸熱，全部用來對外做功，因此此過程違反了熱力學(xué)第二定律
B．氣體是從單一熱庫吸熱，但并未全部用來對外做功，所以此過程不違反熱力學(xué)第二定律
C．氣體是從單一熱庫吸熱，全部用來對外做功，但此過程不違反熱力學(xué)第二定律
D．以上三種說法都不對
解析：選C　此過程雖然是氣體從單一熱庫吸熱，全部用來對外做功，但引起了其他變化，所以此過程不違反熱力學(xué)第二定律。
10．下列說法中正確的是(　　)
A．無摩擦、無漏氣等能量損失，就能使熱機(jī)效率達(dá)到100%
B．熱量不能從低溫物體傳到高溫物體
C．一切物理過程都具有方向性
D．由熱力學(xué)定律可推斷出某個物理過程是否能自發(fā)進(jìn)行
解析：選D　對任何熱機(jī)在工作時都不可避免地要向冷凝器的周圍環(huán)境散發(fā)熱量，總有能量的損失，因此其效率無法達(dá)到100%；熱量能從低溫物體傳到高溫物體，但必須有外界的幫助；一切涉及熱現(xiàn)象的物理過程都具有方向性；在熱力學(xué)定律的基礎(chǔ)上可以導(dǎo)出其他過程的方向性，如氣體的擴(kuò)散、氣體向真空的膨脹等。
B級—選考提能
11．[多選]下列說法正確的是(　　)
A．如果大量分子的集合從A分布進(jìn)入B分布的概率大于從B分布進(jìn)入A分布的概率，則B分布更無序
B．如果大量分子的集合從A分布進(jìn)入B分布的概率大于從B分布進(jìn)入A分布的概率，則A分布更無序
C．大量分子的集合能自發(fā)地從A分布進(jìn)入B分布，則該過程是可逆的
D．大量分子的集合能自發(fā)地從A分布進(jìn)入B分布，則該過程是不可逆的
解析：選AD　一切自然過程總是沿著分子熱運(yùn)動的無序性增大的方向進(jìn)行。如果大量分子的集合從A分布進(jìn)入B分布的概率大于從B分布進(jìn)入A分布的概率，則說明B分布更無序一些，A正確，B錯誤；大量分子的集合自發(fā)的運(yùn)動過程是不可逆的，D正確，C錯誤。
12．[多選]下列宏觀過程能用熱力學(xué)第二定律解釋的是(　　)
A．大米和小米混合后小米能自發(fā)地填充到大米空隙中而經(jīng)過一段時間大米、小米不會自動分開
B．將一滴紅墨水滴入一杯清水中，會均勻擴(kuò)散到整杯水中，經(jīng)過一段時間，墨水和清水不會自動分開
C．冬季的夜晚，放在室外的物體隨氣溫的降低，不會由內(nèi)能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而動起來
D．隨著節(jié)能減排措施的不斷完善，最終也不會使汽車熱機(jī)的效率達(dá)到100%
解析：選BCD　熱力學(xué)第二定律反映的是與熱現(xiàn)象有關(guān)宏觀過程的方向性的規(guī)律，A不屬于熱現(xiàn)象，故A錯；由熱力學(xué)第二定律可知B、C、D正確。
13．[多選]關(guān)于分子動理論和熱力學(xué)定律，下列說法正確的是(　　)
A．熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體
B．若兩分子間距離增大，分子勢能一定增大
C．一定質(zhì)量的某種理想氣體絕熱膨脹，溫度降低
D．熱力學(xué)第二定律描述了宏觀熱現(xiàn)象的方向性
解析：選ACD　大量的事實(shí)表明，熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體，選項A正確；若兩分子間距離從分子力表現(xiàn)為斥力時開始增加，則隨著分子間距離增大，分子勢能先減小后增大，選項B錯誤；由熱力學(xué)第一定律可知，一定質(zhì)量的某種理想氣體絕熱膨脹時對外做功，內(nèi)能減小，溫度降低，選項C正確；熱力學(xué)第二定律指出，一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都具有方向性，選項D正確。
14．[多選]倒一杯熱水，然后加入適量的糖后，糖會全部溶于水中，但一段時間后又觀察到杯底部有糖結(jié)晶，關(guān)于這個過程下列敘述正確的是(　　)
A．溶解過程是自發(fā)的，結(jié)晶過程也是自發(fā)的，因此熱力學(xué)第二定律是錯誤的
B．溶解過程是有序向無序轉(zhuǎn)變的過程
C．結(jié)晶過程是有序向無序轉(zhuǎn)變的過程
D．結(jié)晶過程不是自發(fā)的，因為有外界的影響
解析：選BD　溶解過程是自發(fā)的，是由有序向無序轉(zhuǎn)變的過程；結(jié)晶過程不是自發(fā)的，通常是由于水溫降低或水的蒸發(fā)引起，是由無序向有序的轉(zhuǎn)變過程，故選項B、D正確，選項A、C錯誤。
15．[多選]可燃冰是一種藏在深海海底的新型能源，1 m3可燃冰可轉(zhuǎn)化為164 m3的天然氣和0.8 m3的水，下列關(guān)于可燃冰說法正確的是(　　)
A．“可燃冰”是不可再生能源
B．“可燃冰”屬于可再生能源
C．1 m3可燃冰比0.8 m3水的質(zhì)量小
D．相同體積的可燃冰和天然氣完全燃燒后，可燃冰釋放的熱量多
解析：選AD　可燃冰是一次能源，還屬于不可再生能源，故A正確，B錯誤；因1 m3可燃冰可轉(zhuǎn)化為164 m3的天然氣和0.8 m3的水，所以1 m3可燃冰的質(zhì)量比0.8 m3水的質(zhì)量大，故C錯誤；“可燃冰”的熱值大于天然氣的熱值，相同體積的條件下，由Q＝qV可知，完全燃燒時可燃冰放出的熱量多，故D正確。
21世紀(jì)教育網(wǎng)(www.21cnjy.com)(共35張PPT)
項目 熱力學(xué)第一定律 熱力學(xué)第二定律
區(qū)別 熱力學(xué)第一定律揭示了做功和傳熱對改變物體內(nèi)能的規(guī)律關(guān)系ΔU＝W＋Q，指明內(nèi)能不但可以轉(zhuǎn)移，而且還能跟其他形式的能相互轉(zhuǎn)化。熱力學(xué)第一定律是能量守恒定律在熱學(xué)中的一種表述形式，是從能的角度揭示不同物質(zhì)運(yùn)動形式相互轉(zhuǎn)化的可能性 熱力學(xué)第二定律揭示了大量分子參與的宏觀過程的方向性。如機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能卻不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化，進(jìn)一步揭示了各種能量轉(zhuǎn)化過程及物質(zhì)運(yùn)動形式的轉(zhuǎn)化過程都具有方向性
聯(lián)系 熱力學(xué)第一定律是和熱現(xiàn)象有關(guān)的物理過程中能量守恒的特殊表達(dá)形式，說明功及熱量與內(nèi)能改變的定量關(guān)系，而熱力學(xué)第二定律指出了能量轉(zhuǎn)化與守恒能否實(shí)現(xiàn)的條件和過程進(jìn)行的方向，指出了一切變化過程的自然發(fā)展方向不可逆，除非靠外界影響，所以二者相互獨(dú)立，又相互補(bǔ)充
21世織紀(jì)教痘
2訂世看
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熱量Q能自發(fā)傳給
(1)高溫物體
低溫物體
熱量Q不能自發(fā)傳給
能自發(fā)地完全轉(zhuǎn)化為
(2)功
熱
不能自發(fā)地且不能完全轉(zhuǎn)化為
能自發(fā)膨脹到
(3)氣體體積V1
氣體體積V2(較大)
不能自發(fā)收縮到
能自發(fā)混合成
(4)不同氣體A和B
=混合氣體AB
不能自發(fā)分離成
噴嘴
B端
A端
渦流室
環(huán)形管
分離擋板

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