【名师一号】高中物理 5.3-4第五章第三、四节热力学第二定律熵-无序程度的量度优秀课件 鲁科版选修3-3

1、第三 四节 热力学第二定律 熵无序程度的量度 课课 标标 解解 读读(学生用书学生用书P66) 1.了解自然过程的方向性了解自然过程的方向性,了解可逆过程和不可逆过程了解可逆过程和不可逆过程.2.理解热力学第二定律理解热力学第二定律,知道什么是第二类永动机知道什么是第二类永动机.3.了解熵和熵增加原理了解熵和熵增加原理.阅读教材自主梳理阅读教材自主梳理(学生用书学生用书P66) 1.自然过程的方向性自然过程的方向性(1)可逆过程和不可逆过程可逆过程和不可逆过程a.可逆过程可逆过程:一个系统从某一状态一个系统从某一状态,经过某一经过某一_到达另到达另一状态一状态,如果存在另一过程如果存在另一过程

2、,它能使系统和外界完全复原它能使系统和外界完全复原,即即系统回到原来的状态系统回到原来的状态,同时消除同时消除_对外界的一切影对外界的一切影响响,则则_称为可逆过程称为可逆过程.b.不可逆过程不可逆过程:如果用任何方法都不能使如果用任何方法都不能使_和和_完全复原完全复原,则原来的过程称为则原来的过程称为_过程过程.过程过程原来过程原来过程原来的过程原来的过程系统系统外界外界不可逆不可逆(2)热传递过程的方向性热传递过程的方向性热量可以自发的由热量可以自发的由_物体传给物体传给_物体物体,或者由物体的或者由物体的_部分传给部分传给_部分部分,但不能自发的由但不能自发的由_物体传物体传给给_物体

3、物体,或者由物体的或者由物体的_部分传给部分传给_部分部分.热热传递是传递是_,具有具有_.(3)功转变为热的方向性功转变为热的方向性在焦耳的叶轮搅水的实验中在焦耳的叶轮搅水的实验中,重物可以自动下落重物可以自动下落,使叶片在水中转动使叶片在水中转动,与水与水相互摩擦使水温上升相互摩擦使水温上升,这是这是_转化为转化为_的过程的过程;与此相与此相反的过程反的过程,即水温自动降低即水温自动降低,产生水流产生水流,推动叶片转动推动叶片转动,带动重物上升的过带动重物上升的过程是程是_发生的发生的.可见可见,功转变为热这一热现象是不可逆的功转变为热这一热现象是不可逆的,具有具有方向性方向性.高温高温低

4、温低温高温高温低温低温低温低温高温高温低温低温高温高温不可逆过程不可逆过程方向性方向性机械能机械能内能内能不可能不可能(4)热转变为功的方向性热转变为功的方向性a.热机热机:消耗消耗_对外做功的机器对外做功的机器.b.热机工作原理热机工作原理:热机必工作在两个热机必工作在两个_的热源之间的热源之间,通通过工作物质过工作物质,将从高温热源吸收的热量将从高温热源吸收的热量,一部分用来一部分用来_,另一部分传给了低温热源另一部分传给了低温热源,向低温热源放出的热向低温热源放出的热量完全损耗掉了量完全损耗掉了.c.热机的工作效率不会是百分之百热机的工作效率不会是百分之百,损耗的热量不可能再自动损耗的热

5、量不可能再自动收集起来收集起来,所以热转变为功这一现象也是所以热转变为功这一现象也是_的的,具有具有方向性方向性.内能内能温度不同温度不同对外做功对外做功不可逆不可逆(5)结论结论:无论是热传递还是功变热或热变功的过程都是无论是热传递还是功变热或热变功的过程都是_的的,尽管都不违反热力学第一定律尽管都不违反热力学第一定律.因此因此,凡是与凡是与_有关的宏观过程都具有方向性有关的宏观过程都具有方向性.不可逆不可逆热现象热现象2.热力学第二定律的表述热力学第二定律的表述(1)克劳修斯表述克劳修斯表述:不可能使热量从不可能使热量从_物体传向物体传向_物体而不引起其它变化物体而不引起其它变化.(2)开

6、尔文表述开尔文表述:不可能从单一热源吸取热量不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为使之完全变为_而不引起其它变化而不引起其它变化.“单一热源单一热源”指温度恒定而指温度恒定而均匀的热源均匀的热源;“不引起其它变化不引起其它变化”指指_和和_都不发生任何变化都不发生任何变化.热力学第二定律的克劳修斯表述和开热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文表述是完全尔文表述是完全_的的.低温低温高温高温有用功有用功外界外界系统系统 等效等效(3)第二类永动机第二类永动机:从单一热源吸取热量使之完全转化为从单一热源吸取热量使之完全转化为_,而不产生其它影响的机器而不产生其它影响的机器.第二类永动机不违反第二类永

7、动机不违反能量的转化和守恒定律能量的转化和守恒定律,但违背了但违背了_,所以所以是永远不会被制造出来的是永远不会被制造出来的.热力学第二定律又可表述为热力学第二定律又可表述为_.(4)热力学第二定律的其它表述热力学第二定律的其它表述:一切与一切与_有关的宏观有关的宏观过程都具有过程都具有_.每一个具有方向性的过程都可以做每一个具有方向性的过程都可以做为表述为表述_的基础的基础.普朗克针对焦耳实验的表述普朗克针对焦耳实验的表述:不可能制造一种机器不可能制造一种机器,它把一重它把一重物提高物提高,唯一付出的代价是使一个热源冷却唯一付出的代价是使一个热源冷却.热力学第二定律热力学第二定律 功功 第二

8、类永动机是不可能制成的第二类永动机是不可能制成的 热现象热现象 方向性方向性 热力学第二定律热力学第二定律3.熵和熵增加原理熵和熵增加原理(1)有序与无序有序与无序a.热传导这个不可逆过程使热传导这个不可逆过程使_增加了增加了.b.在机械运动中在机械运动中,分子主要沿分子主要沿_方向运动方向运动;在热运动中在热运动中,分子分子_地向各个方向运动地向各个方向运动,机械能转化为内能的过机械能转化为内能的过程是大量分子的程是大量分子的_运动向运动向_运动转化的过运动转化的过程程,无序程度无序程度_了了.无序程度无序程度同一同一杂乱无章杂乱无章 有序有序 无序无序 增大增大 c.热力学第二定律的微观本

9、质热力学第二定律的微观本质:一切不可逆过程总是沿着大量一切不可逆过程总是沿着大量分子热运动无序程度分子热运动无序程度_的方向进行的方向进行.(2)熵和熵增加原理熵和熵增加原理a.熵熵:物理学中物理学中,用来量度系统用来量度系统_的物理量叫做熵的物理量叫做熵.符号符号S.熵是热力学中重要的状态量熵是热力学中重要的状态量,对应于热力学系统每一个状态对应于热力学系统每一个状态,都有一个都有一个_.熵值越大熵值越大,_越高越高.无序程度无序程度熵值熵值无序程度无序程度 增大增大 b.熵增加原理熵增加原理:在孤立的系统中在孤立的系统中,一切不可逆过程必然朝着一切不可逆过程必然朝着_的方向进行的方向进行.

10、孤立系统是指与外界既没有孤立系统是指与外界既没有_也没有也没有_的系统的系统.熵增加原理是判断不同熵增加原理是判断不同种类不可逆过程的种类不可逆过程的_. 物质交换物质交换 熵增加熵增加 能量交换能量交换 进行方向的共同标准进行方向的共同标准 (3)无处不在的熵无处不在的熵a.熵与能量退降熵与能量退降:在熵增加的同时在熵增加的同时,一切不可逆过程总是使得一切不可逆过程总是使得_逐逐渐丧失做功的本领渐丧失做功的本领,从可利用状态转化为从可利用状态转化为_状态状态,能量品质退化能量品质退化了了,这种现象称为能量退降这种现象称为能量退降.自然界的能量在总量上是不变的自然界的能量在总量上是不变的,但能

11、量品但能量品质正在质正在_.所以所以,人类必须节约人类必须节约_,提高提高_利用效利用效率率,积极开发积极开发_.b.熵与环境熵与环境:熵是系统无序程度的量度熵是系统无序程度的量度,人们把它与混乱人们把它与混乱 污染污染 生态环境生态环境破坏破坏 物质资源浪费等社会问题联系起来物质资源浪费等社会问题联系起来.在现代化大城市在现代化大城市_十分明显十分明显:交通与工业废气及噪声对交通与工业废气及噪声对_的污染的污染;垃圾垃圾 废水污染废水污染;电磁污染电磁污染 光污染以及空调光污染以及空调 钢筋钢筋 水泥引起的水泥引起的“热岛效应热岛效应”等等.能量能量 不可利用不可利用 退化退化 能源能源 能

12、源能源 新能源新能源 熵的增加熵的增加 环境环境 重重 点点 阐阐 释释(学生用书学生用书P67) 1.对热力学第二定律的理解对热力学第二定律的理解(1)热力学第二定律揭示了自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方热力学第二定律揭示了自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性向性,热现象是与大量分子无规则运动相连系的热现象是与大量分子无规则运动相连系的,因此因此,自然界中存在的自然界中存在的凡涉及与分子热运动有关的宏观过程都是有方向性的凡涉及与分子热运动有关的宏观过程都是有方向性的.(2)热力学第二定律说明自然界中各种不可逆过程都是相关联的热力学第二定律说明自然界中各种不可逆过程都是相关联的

13、,即由某一即由某一过程的不可逆性可推出另一过程的不可逆性过程的不可逆性可推出另一过程的不可逆性.所以热力学第二定律的所以热力学第二定律的各种不同表述是完全等价的各种不同表述是完全等价的.(3)“不引起其他变化不引起其他变化”的涵义是使热量从低温物体传递到高温物体或从的涵义是使热量从低温物体传递到高温物体或从单一热源吸收热量全部用来做功单一热源吸收热量全部用来做功,必须通过第三者的帮助必须通过第三者的帮助.这里的帮助这里的帮助是指提供能量等方式是指提供能量等方式,否则是不可能实现的否则是不可能实现的.2.热机热机热机是一种把内能转化为机械能的装置热机是一种把内能转化为机械能的装置.热机对外做功热

14、机对外做功W和它和它从热源吸收的热量从热源吸收的热量Q的比值叫做热机的效率的比值叫做热机的效率,即即根据热力学第二定律开尔文表述根据热力学第二定律开尔文表述:不可能从单一热源吸取热不可能从单一热源吸取热量量,使之完全转变为有用功而不引起其它变化使之完全转变为有用功而不引起其它变化.所以即使没所以即使没有任何漏气有任何漏气,摩擦等损失摩擦等损失,热机的效率也达不到热机的效率也达不到100%.WQ3.两类永动机的比较两类永动机的比较(1)第一类永动机第一类永动机:不消耗任何能量不消耗任何能量,却可以源源不断地对外做却可以源源不断地对外做功功,由于它违背了能量的转化和守恒定律由于它违背了能量的转化和

15、守恒定律,所以第一类永动所以第一类永动机是永远不可能制成的机是永远不可能制成的.(2)第二类永动机第二类永动机:有人想制成这样的热机有人想制成这样的热机,它可以从单一热源它可以从单一热源中吸收热量并且可以全部用来做功中吸收热量并且可以全部用来做功,而不引起其它变化而不引起其它变化,这这种人们假想的热机称为第二类永动机种人们假想的热机称为第二类永动机,这类永动机显然没这类永动机显然没有违反能量的转化和守恒定律有违反能量的转化和守恒定律,但同制造第一类永动机一但同制造第一类永动机一样也都失败了样也都失败了,因为它违背了热力学第二定律因为它违背了热力学第二定律.4.对熵和熵增加原理的理解对熵和熵增加

16、原理的理解(1)熵是反映系统无序程度的物理量熵是反映系统无序程度的物理量,正如温度反映物体内分正如温度反映物体内分子平均动能大小一样子平均动能大小一样,系统越混乱无序程度越大系统越混乱无序程度越大,这个系统这个系统的熵值就越大的熵值就越大.(2)从微观的角度看从微观的角度看,热力学第二定律是一个统计规律热力学第二定律是一个统计规律,一个孤一个孤立系统总是从熵值小的状态向熵值大的状态发展立系统总是从熵值小的状态向熵值大的状态发展,而熵值而熵值较大代表着较为无序较大代表着较为无序,所以自发的宏观过程总是向无序程所以自发的宏观过程总是向无序程度更大的方向发展度更大的方向发展.(3)对于绝热或孤立的热

17、力学系统而言对于绝热或孤立的热力学系统而言,所发生的是由非平衡所发生的是由非平衡态向着平衡态的变化过程态向着平衡态的变化过程,因此因此,总是朝着熵增加的方向进总是朝着熵增加的方向进行行.或者说或者说,一个孤立系统的熵值永远不会减小一个孤立系统的熵值永远不会减小.这就是熵增这就是熵增加原理加原理.(4)在任何自然过程中在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小一个孤立系统的总熵不会减小,如果过如果过程可逆程可逆,则熵不变则熵不变;如果过程不可逆如果过程不可逆,则熵增加则熵增加.5.热力学第一定律与热力学第二定律的区别热力学第一定律与热力学第二定律的区别(1)热力学第一定律揭示了做功和热传递对改

18、变物体内能的关热力学第一定律揭示了做功和热传递对改变物体内能的关系系,U=W+Q,指明内能不仅可以在物体间转移指明内能不仅可以在物体间转移,而且还能跟而且还能跟其它形式的能相互转化其它形式的能相互转化.热力学第一定律是能量守恒定律热力学第一定律是能量守恒定律在热学中的表达方式在热学中的表达方式,是从能的角度揭示不同物质运动形是从能的角度揭示不同物质运动形式相互转化的可能性式相互转化的可能性.热力学第一定律指出热力学第一定律指出:不消耗任何能不消耗任何能量量,就可以源源不断地对外做功的第一类永动机是不可能就可以源源不断地对外做功的第一类永动机是不可能制成的制成的.(2)热力学第二定律揭示了大量分

19、子参与的宏观过程都具有方热力学第二定律揭示了大量分子参与的宏观过程都具有方向性向性.热传递有方向性热传递有方向性,内能不可能全部转化为机械能而不内能不可能全部转化为机械能而不引起其它变化引起其它变化.虽然在任何过程中能量是守恒的虽然在任何过程中能量是守恒的,但并不是但并不是所有能量守恒的过程都能实现所有能量守恒的过程都能实现,因为能量的转化具有方向因为能量的转化具有方向性性,热力学第二定律指出热力学第二定律指出:从单一热源吸收热量全部用来对从单一热源吸收热量全部用来对外做功的第二类永动机是不可能制成的外做功的第二类永动机是不可能制成的 典典 例例 剖剖 析析 (学生用书学生用书P68) 题型一

20、题型一 对热力学第二定律的理解对热力学第二定律的理解例例1:下列说法正确的是下列说法正确的是( )A.热量不能由低温物体传递到高温物体热量不能由低温物体传递到高温物体B.外界对物体做功外界对物体做功,物体的内能必定增加物体的内能必定增加C.第二类永动机不可能制成第二类永动机不可能制成,是因为违反了能量守恒定律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,而不引起而不引起其它变化其它变化解析解析:根据热力学第二定律根据热力学第二定律,热量不能自发地由低温物体传递给高温物体热量不能自发地由低温物体传递给高温物体,但在一定条件下但在

21、一定条件下,热量可以由低温物体传向高温物体热量可以由低温物体传向高温物体,例如电冰箱工作例如电冰箱工作的过程的过程,选项选项A错错.根据热力学第一定律根据热力学第一定律,物体内能的变化取决于吸收或物体内能的变化取决于吸收或放出的热量和做功的正放出的热量和做功的正 负两方面的因素负两方面的因素,所以选项所以选项B错错.第二类永动第二类永动机不违反能量守恒定律机不违反能量守恒定律,而违反了热力学第二定律而违反了热力学第二定律,选项选项C错错.选项选项D是是热力学第二定律的表述形式之一热力学第二定律的表述形式之一,是正确的是正确的.答案答案:D规律技巧规律技巧:掌握热力学第二定律的两种表述掌握热力学

22、第二定律的两种表述,理解两种表述的等价性理解两种表述的等价性,理解理解不可逆过程的关联性不可逆过程的关联性;理解热力学第二定律的实质是自然界进行的所理解热力学第二定律的实质是自然界进行的所有涉及热现象的宏观过程都具有方向性有涉及热现象的宏观过程都具有方向性. 变式训练变式训练1:关于热机下列说法正确的是关于热机下列说法正确的是( )A.热机是把内能转化为机械能的机械热机是把内能转化为机械能的机械B.在不漏气在不漏气,没有摩擦等没有任何能量损耗的条件下没有摩擦等没有任何能量损耗的条件下,热机效率能达到热机效率能达到100%C.热机工作时需要两个热源热机工作时需要两个热源,通过工作物质从高温热源吸

23、收热量通过工作物质从高温热源吸收热量,一部分一部分用来对外做功用来对外做功,一部分热量传给了低温热源一部分热量传给了低温热源D.历史上人们梦想制造一种热机历史上人们梦想制造一种热机,从单一热源吸取热量并使之完全转化为从单一热源吸取热量并使之完全转化为功而不产生其它影响功而不产生其它影响.这类理想热机叫第二类永动机这类理想热机叫第二类永动机,是不可能制成的是不可能制成的答案答案:ACD题型二题型二 热力学第二定律的微观意义热力学第二定律的微观意义例例2:下列说法正确的是下列说法正确的是( )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

24、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行C.在任何自然过程中在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵一定不会增大一个孤立系统的总熵一定不会增大D.在任何自然过程中在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵可能减小一个孤立系统的总熵可能减小答案答案:A解析解析:功转变为热是机械能转化为内能的过程功转变为热是机械能转化为内能的过程,从微观的角度从微观的角度看看,在机械运动中在机械运动中,分子主要沿同一方向运动分子主要沿同一方向运动;而在热运动中而在热运动中,分子无规则的向各个方向运动分子无规则的向各个方向运动,机械能转变为内能的过程机械能

25、转变为内能的过程是大量分子从有序运动向无序运动转化的过程是大量分子从有序运动向无序运动转化的过程,热传导的热传导的过程也是使无序程度增大的过程过程也是使无序程度增大的过程.总之总之,一切不可逆过程总一切不可逆过程总是沿着大量分子热运动无序程度增大的方向进行是沿着大量分子热运动无序程度增大的方向进行.这是热这是热力学第二定律的微观本质力学第二定律的微观本质,选项选项A正确正确,B错误错误.因为不可逆因为不可逆过程总是沿着无序程度增大的方向进行过程总是沿着无序程度增大的方向进行,而熵是无序程度而熵是无序程度大小的量度大小的量度,所以在孤立系统中所以在孤立系统中,一切不可逆过程总是沿着一切不可逆过程

26、总是沿着熵增加的方向进行熵增加的方向进行,这就是熵增加原理这就是熵增加原理,选项选项C D错错.规律技巧规律技巧:热力学第二定律的微观本质是热力学第二定律的微观本质是,一切不可逆过程总一切不可逆过程总是沿着大量分子热运动无序程度增大的方向进行是沿着大量分子热运动无序程度增大的方向进行.这能很这能很好的说明一切涉及热现象的宏观过程是不可逆的好的说明一切涉及热现象的宏观过程是不可逆的,具有方具有方向性向性.熵增加原理与能量守恒定律具有同等重要的地位熵增加原理与能量守恒定律具有同等重要的地位,都都是对自然过程的一种限制是对自然过程的一种限制.对于任何自然过程对于任何自然过程,总能量必定总能量必定守恒

27、守恒,总熵必定增加总熵必定增加. 变式训练变式训练2:下列关于熵的有关说法错误的是下列关于熵的有关说法错误的是( )A.熵是系统内分子运动无序性的量度熵是系统内分子运动无序性的量度B.在自然过程中熵总是增加的在自然过程中熵总是增加的C.热力学第二定律也叫做熵减小原理热力学第二定律也叫做熵减小原理D.熵值越大表示系统越无序熵值越大表示系统越无序解析解析:根据熵的定义知根据熵的定义知A正确正确.从熵的意义上说从熵的意义上说,系统自发变化时总是向着系统自发变化时总是向着熵增加的方向发展熵增加的方向发展,B正确正确.从微观意义上看热力学第二定律也叫熵增从微观意义上看热力学第二定律也叫熵增加原理加原理,

28、C错错.熵越大熵越大,系统越混乱系统越混乱,无序程度越大无序程度越大,D正确正确.故选故选C.答案答案:C课内针对性训练课内针对性训练 (学生用书学生用书P68)1.关于热力学第二定律关于热力学第二定律,下列说法正确的是下列说法正确的是( )A.热力学第二定律是通过实验总结出来的实验定律热力学第二定律是通过实验总结出来的实验定律B.热力学第二定律是通过大量自然现象的不可逆性总结出来的经验定律热力学第二定律是通过大量自然现象的不可逆性总结出来的经验定律C.热力学第二定律是物理学家从理论推导得出来的结果热力学第二定律是物理学家从理论推导得出来的结果D.由于热力第二定律没有理论和实验的依据由于热力第

29、二定律没有理论和实验的依据,因此没有实际意义因此没有实际意义解析解析:热力学第二定律是物理学家通过对大量自然现象的分析热力学第二定律是物理学家通过对大量自然现象的分析,又总结了生产和生又总结了生产和生活经验得到的结论活经验得到的结论,是一个经验定律是一个经验定律,它并不能通过理论和实验来证明它并不能通过理论和实验来证明,但它符但它符合客观事实合客观事实,因此是正确的因此是正确的,它揭示了宏观过程的方向性它揭示了宏观过程的方向性,使人们认识到第二类使人们认识到第二类永动机不可能制成永动机不可能制成,对我们认识自然和利用自然有着重要的指导意义对我们认识自然和利用自然有着重要的指导意义.选项选项B正

30、正确确.答案答案:B2.根据热力学第二定律根据热力学第二定律,下列说法中正确的是下列说法中正确的是( )A.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起而不引起其它变化其它变化B.机械能可以全部转化为内能机械能可以全部转化为内能,但内能不可能全部转化为机械但内能不可能全部转化为机械能能C.不可能使热量由低温物体传递到高温物体不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变而不引起其它变化化D.从单一热源吸收的热量全部变为功是可能的从单一热源吸收的热量全部变为功是可能的答案答案:ABCD3.下列说法正确的是下列说法正确的是( )A.熵增加原理

31、和能量守恒定律都是对自然过程的一种限制熵增加原理和能量守恒定律都是对自然过程的一种限制B.热力学第二定律的多种表述都是等效的热力学第二定律的多种表述都是等效的C.熵增加的同时熵增加的同时,一切不可逆过程总是使得能量逐渐丧失做功一切不可逆过程总是使得能量逐渐丧失做功的本领的本领,能量品质退化能量品质退化,这种现象称为能量退降这种现象称为能量退降D.由热力学第二定律可知由热力学第二定律可知,热机效率不可能达到热机效率不可能达到100%答案答案:ABCD课外梯度练习课外梯度练习(学生用书学生用书P69)A组组 基础知识基础知识 强化训练强化训练1.关于永动机和热力学的讨论关于永动机和热力学的讨论,下

32、列叙述正确的是下列叙述正确的是( )A.第二类永动机违反能量守恒定律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如果物体从外界吸收了热量,则物体的内能一定增加则物体的内能一定增加C.外界对物体做功外界对物体做功,则物体的内能一定增加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的观点来看这两种改变方式是有区别的答案答案:D解析解析:第二类永动机并不违反能量守恒定律第二类永动机并不违反能量守恒定律,它不符合热力学它不符合热力学第二定律第二定律,选项选项A错错.根据热力学第

33、一定律根据热力学第一定律,U=Q+W可知可知,物物体内能的变化由物体与外界交换的热量和与外界做功的情体内能的变化由物体与外界交换的热量和与外界做功的情况两方面因素共同决定况两方面因素共同决定,选项选项B C错错.做功是机械能转化为做功是机械能转化为内能内能,而热传递是物体间内能的转移而热传递是物体间内能的转移,在改变内能的方式上在改变内能的方式上是有区别的是有区别的,选项选项D正确正确.2.根据热力学第二定律根据热力学第二定律,下列判断正确的是下列判断正确的是( )A.电流的能不可能全部变为内能电流的能不可能全部变为内能B.在火力发电机中在火力发电机中,燃气的内能不可能全部变为电能燃气的内能不

34、可能全部变为电能C.热机中热机中,燃气内能不可能全部变为机械能燃气内能不可能全部变为机械能D.在热传导中在热传导中,热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体解析解析:根据热力学第二定律可知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凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性性,内能不能全部转化为电能或机械能内能不能全部转化为电能或机械能,选项选项B C是正确的是正确的.热量不可热量不可能从低温物体传递给高温物体而不引起其它变化能从低温物体传递给高温物体而不引起其它变化,选项选项D正确正确.由电流由电流的热效应可知的热效应可知,选项选项A错误错误.

35、答案答案:BCD3.如图所示如图所示,两个相通的容器两个相通的容器P Q间装有阀门间装有阀门K,P中充满气中充满气体体,Q内为真空内为真空,整个系统与外界没有热交换整个系统与外界没有热交换,打开阀门后打开阀门后,P中的气体进入中的气体进入Q中中,最终达到平衡最终达到平衡,则则( )A.气体的体积膨胀气体的体积膨胀,内能增加内能增加B.气体分子势能减少气体分子势能减少,内能增加内能增加C.气体分子势能增加气体分子势能增加,压强可能不变压强可能不变D.Q中气体不可能自发的全部退回到中气体不可能自发的全部退回到P中中解析解析:当阀门当阀门K被打开被打开,P中气体进入中气体进入Q中中,由于由于Q中为真

36、空中为真空,且系统与外界没且系统与外界没有热交换有热交换,所以气体内能不变所以气体内能不变,选项选项A B错误错误.气体体积增大气体体积增大,温度不变温度不变,压强减小压强减小,选项选项C错误错误.由热力学第二定律可知由热力学第二定律可知,Q中气体不可能自发的中气体不可能自发的全部退回到全部退回到P中中,所以所以D选项正确选项正确.答案答案:D4.如图所示为电冰箱原理示意图如图所示为电冰箱原理示意图,压缩机工作时压缩机工作时,强迫制冷剂强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环在冰箱内外的管道中不断循环,在蒸发器中制冷剂汽化吸在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量收箱体内的热量,经过冷凝器时制冷剂液化

37、经过冷凝器时制冷剂液化,放出热量到箱放出热量到箱体外体外.下列说法正确的是下列说法正确的是( )A.热量可以自发的从冰箱内传到冰箱外热量可以自发的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,是因为其消耗是因为其消耗了电能了电能C.电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律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电冰箱的工作原理违反热力学第一定律解析解析:热力学第一定律是包括内能在内的能量的转化和守恒定律热力学第一定律是包括内能在内的能量的转化和守恒定律,适用于适用于所有的热学过程所有的热学过程,选项选项C正确正确,D错误错误.根据热力学第二定律根据热力学第二定律,热量不可能热量不可能自发的从低温物体传到高温物体自发的从低温物体传到高温物体,必须借助于其它系统做功必须借助于其它系统做功,选项选项A错错误误,B正确正确.答案答案:BC5.热力学第二定律有多种表述热力学第二定律有多种表述,下列表述正确的是下列表述正确的是( )A.克劳修斯表述克劳修斯表述:不可能使热量从低温物体传向高温物体而不可能使热