2024版新教材高中物理第三章热力学定律专项3热力学第二定律的应用课时作业新人教版选择性必修第三册

eq\a\vs4\al(专)eq\a\vs4\al(项)3热力学其次定律的应用1.如图，某厂家声称所生产的空气能热水器能将热量从空气吸取到储水箱．下列说法中正确的是()A．热量可以自发地从大气传递到储水箱内B．空气能热水器的工作原理违反了能量守恒定律C．空气能热水器的工作原理违反了热力学其次定律D．空气能热水器能够不断地把空气中的热量传到水箱内，但必需消耗电能2．国家速滑馆(又名“冰丝带”)是北京2024年冬奥会冰上运动的主场馆，为确保运动项目的顺当完成，须要对场馆内降温．若将场馆内的空气看成志向气体，已知降温前场馆内、外的温度均为7℃，降温后场馆内温度为－8℃，该过程中场馆内气体压强不变．以下说法正确的是()A．场馆内空气分子平均动能不变B．场馆内全部空气分子的分子动能都减小C．场馆内热量是由场馆内自发传递到场馆外的D．场馆内部单位时间内空气分子与冰面碰撞次数增多3．下列现象中，符合能量转化守恒定律但违反热力学其次定律的是()A．电冰箱通电后能把箱内低温物体的热量传到箱外的高温物体B．蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能C．人类开发了潮汐发电技术，所获得的电能是由海水的机械能转化来的D．一杯热茶自然放置，茶水会慢慢冷却4．2024年4月16日，“太空出差三人组”最终回家了，天宫一号是中国第一个空间试验室，航天员在完全失重的状况下做试验，下列说法正确的有()A．王亚平挤出的小水滴在天宫一号内漂移，小水滴的运动是布朗运动B．完全失重的状况下，密封瓶里的志向气体对容器壁没有作用力C．密封瓶里的志向气体在等温变更的过程中，内能确定不变D．完全失重的状况下，热量不行能从低温物体传递到高温物体5．(多选)我国航天员闲逛太空已成为现实．飞船在航天员出舱前先要“减压”，在航天员从太空返回进入航天器后要“升压”，因此将此设施特地做成了飞船的一个舱，叫“气闸舱”，其原理如图所示．两个相通的舱A、B间装有阀门K.指令舱A中充溢气体，气闸舱B内为真空，整个系统与外界没有热交换．打开阀门K后，A中的气体进入B中，最终达到平衡．若将此气体近似看成志向气体，则()A．气体体积膨胀，对外做功B．气体分子势能减小，内能增加C．气体体积变大，温度不变D．B中气体不行能自发地全部退回到A中6．(多选)如图所示，电冰箱由压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器四个部分组成一个密闭的连通系统，制冷剂在连通系统内循环流经这四个部分．各部分的温度和压强如图所示，则下列说法正确的是()A．冷凝器向环境散失的热量确定大于蒸发器从冰箱内吸取的热量B．该过程实现了热量从低温物体向高温物体传递C．制冷剂在蒸发器中的状态可以看成志向气体D．制冷剂在通过冷凝器的过程中分子势能和分子的平均动能都降低7．(多选)如图所示，为电冰箱的工作原理示意图；压缩机工作时，强迫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取箱体内的热量，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．电冰箱的工作原理违反热力学第确定律D．电冰箱除了将热量从低温热库传到高温热库外，工作过程中所产生的其他一切影响，无论用任何方法都不行能加以消退8.[2024·辽宁丹东高二统考期末]2024年4月16号上午，神舟13号飞船在内蒙古东风着陆场顺当着陆，气闸舱是试验舱中供航天员进入太空或由太空返回用的气密性装置．气闸舱的工作原理简化图如图所示，座舱A充溢确定质量的志向气体，座舱B内为真空．打开阀门K，气体会自发扩散至B中，气体最终达到平衡，整个系统不漏气且与外界没有热交换，下列说法正确的是()A．平衡后，气体系统的熵值在减小B．座舱A中气体自发扩散过程中，气体对外做功，内能减小C．平衡后，座舱B中气体可能自发的全部回到座舱A中D．平衡后，气体分子单位时间内，与器壁单位面积的碰撞次数削减专项3热力学其次定律的应用1．答案：D解析：该热水器将空气中的能量转移到热水中，符合能量守恒定律，但是热量不行能自发地从低温物体转移到高温物体，实质上在产生热水的过程中，必需消耗电能才能实现，因此也符合热力学其次定律．选项A、B、C错误；空气能热水器能够不断地把空气中的热量传到水箱内，但必需消耗电能，与结论相符，选项D正确．2．答案：D解析：场馆内温度降低，场馆内空气分子平均动能减小，但并不是场馆内全部空气分子的分子动能都减小，AB错误；依据热力学其次定律可知，场馆内热量是不行能由场馆内自发传递到场馆外的，C错误；场馆内温度降低，场馆内空气分子平均动能减小，单个分子对冰面的撞击作用力变小，由于场馆内气体压强不变，依据气体压强微观意义可知，场馆内部单位时间内空气分子与冰面碰撞次数增多，D正确．故选D.3．答案：B解析：电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体，此过程中消耗了电能，所以不违反热力学其次定律，能发生，故A正确，与题意不符；蒸汽机的能量损失不行避开，不行能把蒸汽的内能全部转化为机械能，违反了热力学其次定律，不能发生，故B错误，与题意相符；人类开发了潮汐发电技术，所获得的电能是由海水的机械能转化来的，不违反热力学其次定律，能发生，故C正确，与题意不符；热传递具有方向性，热量能自发的从高温物体传到低温物体，故一杯热茶自然放置，茶水会慢慢冷却，不违反热力学其次定律，故D正确，与题意不符．故选B.4．答案：C解析：布朗运动是微粒在液体或气体分子撞击作用下的无规则运动，反映了液体或气体分子的无规则运动，小水滴在天宫一号内漂移是由于完全失重状态下的运动情景，不是布朗运动，A错误；完全失重的状况下，密封瓶里的志向气体照旧在做无规则的热运动，即对容器壁照旧有撞击的作用力，B错误；志向气体的内能由温度确定，在等温变更的过程中，内能确定不变，C正确；依据热力学其次定律，热量不行能从低温物体传递到高温物体而不引起其它变更，即当有外界影响时，热量能够从低温物体传递到高温物体，D错误．故选C.5．答案：CD解析：当阀门K被打开时，A中的气体进入B中，由于B中为真空，所以气体体积膨胀，对外不做功，故A错误；又因为系统与外界无热交换，所以气体内能不变，则气体的温度也不变，B错误，C正确；由热力学其次定律知，真空中气体膨胀具有方向性，在无外界作用时，B中气体不能自发地全部退回到A中，故D正确；故选CD.6．答案：ABD解析：依据热力学第确定律，Q1(从低温物体吸取的热量)＋W(压缩机对系统做功)＝Q2(向高温物体释放的热量)，A正确；这一过程不是自发完成的，蒸发器和冷凝器两处的热交换方向都是从高温物体向低温物体，整个过程实现了热量从低温物体向高温物体传递，符合热力学其次定律，B正确；制冷剂在蒸发器中虽然是气体状态，但是不满足远离液化的状态，不能看成志向气体，C错误；在冷凝器中制冷剂温度降低，分子平均动能降低，分子间距从气体过渡到液体，分子势能降低，D正确．7．答案：BD解析：热力学第确定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律，是能量守恒定律的具体表现，适用于全部的热学过程，故C错误；依据热力学其次定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，必需借助于其他系统做功，故A错误，B正确；压缩机工作时会发热，将一部分电能转化为内能消耗掉，这种影响无法消退，故D正确．8．答案：D解析：由于气体分子无规则运动的空间变