粤教版选修33 热力学第二定律 第1课时 作业.docx

1关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是()a一定量气体吸收热量，其内能一定增大b不可能使热量由低温物体传递到高温物体c若两分子间距离增大，分子势能一定增大d若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大解析：选d.根据热力学第一定律，a错；假如有外界的影响，可以使热量由低温物体传递给高温物体，比如空调工作时有电的参与，b错；当rr0时，两分子间作用力表现为斥力，距离增大分子力做正功，分子势能减小，c错；由分子力的特点知，d对2下列说法，正确的是()a一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行b一切自然过程总是沿着分子热运动的有序性增大的方向进行c在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵一定不会增大d在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵可能减小解析：选a.根据熵增加原理，不可逆过程总是朝着熵增大的方向进行，故选a.3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动能，使这个物体运动起来，其原因是()a违反了能量守恒定律b在任何条件下内能不可能转化为机械能，只有机械能才能转化为内能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.机械能和内能的相互转化，必须通过做功来实现机械能可以自发地转化为内能，但内能不能自发地转化为机械能4下列过程中，可能发生的是()a某工作物质从高温热源吸收20 kj的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响b打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发跑进去，恢复原状c利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高d将两瓶不同液体混合，然后它们又自发地各自分开解析：选c.根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体自发地传递给高温物体，而不引起其他的变化，但通过一些物理手段是可以实现的，故c项正确；内能转化为机械能不可能自发地进行，要使内能全部转化为机械能必定要引起其他影响，故a项错；气体膨胀具有方向性，故b项错；扩散现象也有方向性，d项也错5.下列哪些现象说明热力学第二定律是正确的（ ）a.热量总是自发地从高温物体流向低温物体b.放在一起的几种气体总是趋于彼此混合,而不是彼此分离c.气体在真空中的自由膨胀不可逆d.汽车由于克服摩擦做功而停下来,却不可能将损失的内能收集起来,利用它再让汽车开动起来答案：abcd6.下列说法中正确的是（ ）a.热传导是有方向性的b.第二类永动机不可能制成,是因为它违反能量守恒定律c.第二类永动机不可能制成,因为机械能和内能的转化过程具有方向性d.热力学第二定律表明,所有的物理过程都具有方向性解析：根据热力学第二定律和实验事实都可以说明,热传导的过程是有方向性的,热量可以从高温物体自发地传给低温物体,却不能自发地由低温物体传给高温物体.选项a正确.第二类永动机是一种热机,它希望能够从单一热源吸热全部用来做功而不引起其他变化,这种设想并不违反能量守恒定律,但违反了热力学第二定律,所以选项b错,c正确.热力学第二定律指出了所有与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性,并不是所有的物理过程都具有方向性,因此选项d错.答案：ac我综合 我发展7.下列说法正确的是（ ）a.热量有可能由低温物体传给高温物体b.气体的扩散过程具有方向性c.只要尽量完善工艺水平，热机效率可以到达100%d.热力学第二定律揭示了有大量分子参与的宏观过程都具有方向性解析：热量不能自发地从低温物体传到高温物体，但借助外界作用热量由低温物体传到高温物体是可以实现的；无论如何提高工艺水平，效率都不可能达到100%；热力学第二定律说明了与热现象有关的宏观过程都具有方向性.答案：abd8.下列说法正确的是（ ）a.热量不能由低温物体传递到高温物体b.外界对物体做功，物体的内能必定增加c.第二类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律d.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化解析：根据热力学第二定律可知热量可以由低温物体传递到高温物体，但是要引起其他变化.由热力学第一定律可知，外界对物体做功，物体的内能不一定增加，第二类永动机是违背了热力学第二定律.答案：d9.如图5-3-1所示，两个相通的容器p、q间装有阀门k，p中充满气体，q内为真空，整个系统与外界没有热交换.打开阀门k后，p中的气体进入q中，最终达到平衡，则（ ）图5-3-1a.气体体积膨胀，内能增加b.气体分子势能减少，内能增加c.气体分子势能增加，压强可能不变d.q中气体不可能自发地全部退回到p中解析：当阀门k被打开，p中的气体进入q中，由于q中为真空，且系统与外界无热交换，所以气体内能不变，a、b选项错误.气体体积增大，温度不变，压强减小，选项c错误.由热力学第二定律可知，q中气体不可能自发地全部退回到p中，所以d选项正确.答案：d10.下列说法中正确的是（ ）a.甲物体自发传递热量给乙物体，说明甲物体的内能比乙物体多b.热机的效率从原理上讲可能达到100%c.因为能量守恒，所以“能源危机”是不可能的d.以上说法均不正确解析：热量总是从高温的物体传给低温的物体，和内能无关，a错.由热力学第二定律：“不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化”可知，任何热机的机械效率都不可能达到100%，因此b错.关于“能源危机”必须明白几点：（1）能源是提供能量的资源，如煤、石油等；（2）人们在消耗能源时，放出热量，有的转化为内能，有的转化为机械能等等，但最终基本上都转化成了内能，人们无法把这些内能收集起来利用（能量耗散），而可供利用的能源是有限的，不可能再生（或短时间内不可再生），因此能量守恒并非说明无能源危机，故c错.答案：d11.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.热量不能从低温物体传到高温物体c.热传导是有方向的d.能量耗散说明能量是不守恒的解析：“热量能自发地从高温物体传给低温物体”是符合热力学第二定律中关于“热传导是有方向的”规律的，所以选项a和c是正确的.热量虽然不能自发地从低温物体传到高温物体，但在一定外加条件下，也能做到“热量从低温物体传到高温物体”，例如电冰箱等电器的工作过程，所以选项b是不正确的.所谓“能量耗散”是指在能量的转化过程中没有办法把流散的能量重新收集起来，重新加以利用，“能量耗散”过程中能的总量还是守恒的，只是能量的转化是有方向性的，而不是能量不守恒，因此选项d也是错误的.答案：ac12.一木块静止在光滑的水平面上，被水平方向飞来的子弹击中，子弹进入木块的深度为2 cm，木块相对于桌面移动了1 cm.设木块对子弹的阻力恒定，则产生的热能和子弹损失的动能之比为（ ）a.11 b.23 c.12 d.13解析：子弹损失的动能等于子弹克服阻力所做的功，子弹的位移为打入深度d和木块移动的距离l之和，有ek=f（d+l）产生的热能为：q=fd故有：.所以选b.答案：b13.关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是（ ）a.第二类永动机违反能量守恒定律b.如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加c.外界对物体做功，则物体的内能一定增加d.做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的解析：第二类永动机并不违反能量守恒定律，它只不符合热力学第二定律，所以a项错误.从热力学第一定律可知物体内能的改变u与物体吸、放热q和做功w有关，即u=q+w.物体只从外界吸收了热量，做功情况不明确，同样道理，对物体做功而吸、放热情况不明确，都不能断定物体的内能如何变化，所以b、c项错误.做功是通过机械能转化为热能，而热传递是热能从一个物体转移到另一个物体，两种改变内能的方式和本质是有区别的，所以d项正确.答案：d14.用火箭把质量m=1.0103 kg的卫星发射到接近地面的圆形轨道上绕地球运行.已知地球半径r=6.4106 m,火箭内所装燃料的热值q=6.4107 j/kg,地面附近的重力加速