鲁科版选修33 热力学第二定律 第1课时 作业.docx

1.(广东深圳)下列说法正确的是( )a.物体放出热量，温度一定降低b.物体内能增加，温度一定升高c.热量能自发地从低温物体传给高温物体d.热量能自发地从高温物体传给低温物体解析：物体放出热量，有可能同时外界对物体做功，温度不一定会降低.物体内能增加，可能是分子势能增加，分子动能可能不变，物体温度不一定会升高，故b错误.c选项违背热力学第二定律，故错误.正确选项为d.答案：d2.下列说法正确的是( )a.机械能全部变成内能是不可能的b.第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另一种形式c.根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体d.从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的答案：d3.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：热量可以从低温物体传递到高温物体，但不能自发进行，必须借助外界的帮助；外界对物体做功的同时，物体有可能向外界放热；第二类永动机不可能制成，是因为违反了热力学第二定律；机械能和内能的转化过程具有方向性.答案：d4.以下说法正确的是( )a.热量不仅可以从高温物体传到低温物体，也可自发地从低温物体传到高温物体b.空调等设备就是利用了热传导的方向性c.无论采用什么方法，都不可能把热量从低温物体传递给高温物体d.热量能自发地传递的条件是必须存在“温差”答案：d5.第二类永动机不可能制成，是因为( )a.违背了能量守恒定律b.热量总是从高温物体传递到低温物体c.机械能不能全部转化为内能d.内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化解析：第二类永动机的设想并不违背能量守恒定律，但却违背了涉及热现象的能量转化过程是有方向性的规律，a选项错误.在引起其他变化的情况下，热量也可由低温物体非自发地传递到高温物体，b选项错误.机械能可以全部转化为内能，如物体克服摩擦力做功的过程，c选项错误.但在不引起其他变化的情况下，内能却不能全部转化成机械能，d选项正确.答案：d综合运用6.热力学第二定律常见的表述有两种.第一种表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化；第二种表述：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.图(a)是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体.请你根据第二种表述完成示意图(b)图根据你的理解，热力学第二定律的实质是.图5-3-4解析：第二种表述的意思是：热机吸收热量，对外做功，同时把热量传给低温物体，其表述示意图如图所示.其实质是：自然界中一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性.答案：自然界中一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性7.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，但违反了热力学第二定律，因此不可能制成，a选项错误.做功和热传递是改变物体的内能的两种方式，做功是内能和其他形式能之间的转化，热传递是内能之间的转移，d选项正确.根据热力学第一定律u=w+q，物体从外界吸热，可以同时对外界做功，其内能不一定增加；同理，外界对物体做功，可以同时向外界放热，其内能也不一定增加.b、c两选项均错误.答案：d8.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：d9.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度g=9.8 m/s2.若燃料完全燃烧产生的热量有1%转化为卫星运行时的动能，火箭内所装燃料的质量至少为多少？解析：近地卫星绕地球做匀速圆周运动，由万有引力定律和牛顿第二定律得mg，则卫星运行时的动能ek=.设火箭内所装燃料的质量至少为m，全部燃烧产生的热量q=qm，依题意有qm1%=，故m=100=4.9104 kg.答案：4.9104 kg10.一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