2018－2019学年高中物理 第三章 热力学第一定律 课时跟踪检测（十七）热力学第二定律（含解析）粤教版选修3-3

热力学第二定律1下列说法中，正确的是()A一切形式的能量间的相互转化都具有方向性B热量不可能由低温物体传给高温物体C气体的扩散过程具有方向性D一切形式的能量间的相互转化都不具有可逆性解析：选C热力学第二定律反映的所有与热现象有关的宏观过程都具有方向性，A、D错；热量不是不能从低温物体传给高温物体，关键是能否还产生其他影响，B错；气体扩散过程具有方向性，C对。2我们绝不会看到：一个放在水平地面上的物体，靠降低温度可以把内能自发地转化为机械能，使这个物体运动起来，其原因是()A违反了能量守恒定律B在任何条件下热能都不可能转化成机械能，只有机械能才能转化成热能C机械能和内能的转化过程具有方向性，内能转化成机械能是有条件的D以上说法均不正确解析：选C机械能和内能的转化具有方向性，内能转化为机械能必须通过做功来实现，故C正确。3多选 关于热传导的方向性，下列说法中正确的是()A热量能自发地从高温物体传给低温物体B热量能自发地从低温物体传给高温物体C在一定条件下，热量也可从低温物体传给高温物体D热量一定不能从低温物体传给高温物体解析：选AC热量可自发地从高温物体传给低温物体，但不能自发地从低温物体传给高温物体。热量要从低温物体传给高温物体，必须借助外界的作用。B、D错误，A、C正确。4根据热力学第二定律，下列判断错误的是()A电流的能不可能全部变为内能B在火力发电机中，燃气的内能不可能全部变为电能C热机中，燃气内能不可能全部变为机械能D在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体 解析：选A根据热力学第二定律可知，凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，电流的能可全部变为内能(由电流热效应中的焦耳定律可知)，而内能不可能全部变成电流的能。机械能可全部变为内能，而内能不可能全部变成机械能，在热传导中，热量只能自发地从高温物体传递给低温物体，而不能自发地从低温物体传递给高温物体。5多选(2016全国卷)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对气体做功可以改变其内能C理想气体等压膨胀过程一定放热D热量不可能自发地从低温物体传到高温物体E如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡解析：选BDE根据热力学定律，气体吸热后如果对外做功，则温度不一定升高，说法A错误。改变物体内能的方式有做功和传热，对气体做功可以改变其内能，说法B正确。理想气体等压膨胀对外做功，根据恒量知，膨胀过程一定吸热，说法C错误。根据热力学第二定律，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，说法D正确。两个系统达到热平衡时，温度相等，如果这两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡，说法E正确。6多选下面关于热力学第二定律微观的说法正确的是()A从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律B一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行C有的自然过程沿着分子热运动无序性增大的方向进行，有的自然过程沿着分子热运动无序性减小的方向进行D在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小解析：选AD一切自然过程总是向着无序性增大(熵增大)的方向进行，故选项A、D正确。7多选如图为电冰箱的工作原理示意图。压缩机工作时，使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()A热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外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，是因为其消耗了电能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一定律解析：选BC热力学第一定律适用于所有的热学过程，C正确，D错误；热量不能自发地从低温物体传到高温物体，要想使热量从低温物体传到高温物体必须借助于其他系统做功，A错误，B正确。8如图所示气缸内盛有定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒定，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气。现将活塞杆与外界连接使其缓慢地向右移动，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，所以过程违反热力学第二定律B气体是从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律C气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律D以上三种说法都不正确解析：选C外界温度均匀且恒定，符合单一热源的观念；又气体温度没有变化，内能没有变化，则吸收的热能的全部用来做功。但因为系统体积变化了，也就是说产生了其他影响，所以并没有违反热力学第二定律。9根据热力学定律，下列判断正确的是()A我们可以把火炉散失到周围环境中的能量全部收集到火炉中再次用来取暖B利用浅层海水和深层海水间的温度差制造出一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，这在原理上是可行的C制冷系统能将冰箱内的热量传给外界较高温度的空气，而不引起其他变化D满足能量守恒定律的客观过程都可以自发地进行解析：选B热量不能自发地从低温物体传到高温物体，所以说不能把散失的能量全部收集起来，A错误；根据热力学第二定律，可知B正确；热量从低温物体传给高温物体时要发生其他变化，C错误；只满足能量守恒定律但不满足热力学第二定律的过程也不可以发生，D错误。10多选关于热力学定律，下列说法正确的是()A为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量B对某物体做功，必定会使该物体的内能增加C可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功D不可能使热量从低温物体传向高温物体解析：选AC做功和热传递是改变内能的两种方式，故选项A正确；由热力学第一定律可知，当物体和外界发生热传递时，虽对物体做功，但内能可能减小，故选项B错误；由热力学第二定律可知，C正确，D错误。11.用两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1插在热水中，接触点2插在冷水中，如图所示，电流计指针会发生偏转，这就是温差发电现象。这一实验是否违反热力学第二定律？热水和冷水的温度是否会发生变化？简述这一过程中能的转化情况。解析：温差发电现象中产生了电能是因为热水中的内能减少，一部分转化为电能，一部分传递给冷水，不违反热力学第二定律。答案：不违反。热水温度降低，冷水温度升高。转化效率低于100%。12某台汽油内燃机工作时，每小时消耗燃料m(kg)，该燃料的燃烧值为Q0(kJ/kg)，而燃料燃烧时只有70%热量传给了工作物质混合气体。该汽油内燃机因此而获得机械能为P(kW)。求这台热机的效率。解析：每小时消耗燃料m(kg)，放出的热量为Q1mQ0103mQ0(J)，传给工作物质的热量为Q2Q170%700mQ0(J)，其中转化的机械能为WPt3.6103P(J)，这台热机的效率100%。答案：100%- 4 -