2024-2025学年高中物理第5章热力学定律第3节热力学第二定律第4节熵-无序程度的量度随堂演练巩固提升鲁科版选修3-3

第3节热力学其次定律第4节端——无序程度的量度

随堂演练・❿⑥俱③以练促学•补短扬长

［随堂检测］

1.关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是（）

A.肯定量气体汲取热量，其内能肯定增大

B.若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都减小

C.若两分子间距离增大，分子势能肯定增大

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.依据热力学第肯定律，A错；当人气时，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，B错，D对.

2.（多选）关于肯定量的气体，下列叙述正确的是（）

A.气体汲取的热量可以完全转化为功

B.气体体枳增大时，其内能肯定削减

C.气体从外界汲取热量，其内能可能增加

D.外界对气体做功，气体内能可能削减

解析：选ACD.由热力学其次定律知，热量可以完全转化为功，但要引起其他变更，A

选项对.由热力学第肯定律AZ7=W'+。知，变更物体内能的两种方式是做功和热传递，B项

只说明气体对外做功，没有考虑热传递，故B选项错，C、D选项对.

3.（多选）下列说法正确的是（）

A.热传递的过程是有方向性的

B.其次类永动机不行能制成，因为它违反能量守恒定律

C.其次类永动机不行能制成，因为机械能和内能的转化过程具有方向性

D.热力学其次定律表明，全部的物理过程都具有方向性

解析：选AC.依据热力学其次定律和试验事实都可以说明，热传递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，却不能由低温物体自发地传给高温物体，所以选

项A正确：其次类永动机是一种热机，它希望能够从单一热源吸热且全部用来做有用功而不

引起其他任何变更，这种设想并不违反能量守恒定律，但违反热力学其次定律，所以选项B

错误，选项C正确：热力学其次定律指出了全部与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性，

并不是全部的物理过程都具右方向性，因此选项D错误.

4.（多选）下列说法中不正确的是（）

A.在任何自然过程中，一切参加者的总能量和总燧保持不变

B.嫡无处不在，是系统有序程度的量度

C.一切不行逆过程在燃增加的同时，总是伴随着能量退降

D.由热力学其次定律可知，自然界的能量品质正在退化，可利用的能量越来越少

解析：选AB.在任何自然过程中由能量守恒可知，一切参加者的总能量保持不变，由炳

增加原理知病增加，故A错误；热力学系统的每一个过程，都有一个熠值，它是用来量度系

统无序程度的物理量，故B错误：牖增加的同时，一切不行逆过程总是使能量渐渐丢失做功

的本事，从可用状态转化为不行用状态，使可利用能量越来越少，故C、D正确.

5.热力学其次定律的开尔文表述指出：内能与机械能的转化具有方向性，请结合燧的

变更加以说明.

解析：机械运动是宏观状况下物体在空间位置上的变更.物体运动状态的变更完全遵循

牛顿运动定律所反映的因果关系，这是一种有序的运动.热运动是大量分子的无规则运动，

系统的一个宏观状态包含着大量的微观状态，这是一种无序的运动.机械运动向热运动的转

化，属于从有序向无序的转化，会导致燃的增加，符合热力学的规律，因此机械能可以全部

转化为内能.反之，热运动向机械运动的转化，属于从无序向有序的转化，即从高嫡向低燃

的转化，不符合端增加原理.因此内能不行能全部转化为机械能而不引起其他变更.

答案：见解析

［课时作业］

一、单项选择题

1.下列关于燧的有关说法错误的是（）

A.端是系统内分子运动无序性的量度

B.在自然过程中燃总是增加的

C.热力学其次定律也叫做燧减小原理

D.端值越大表示系统越无序

解析：选C.依据燧的定义知A正确.从燧的意义上说，系统自发变更时总是向着燧增

加的方向发展，B正确.热力学其次定律也叫燃增加原理，C错误.燧越大，系统越混乱，

无序程度越大，D正确.故选C.

2.关于永动机和热力学定律的探讨，下列叙述正确的是（）

A.其次类永动机违反能量守恒定律

B.物体对外界做功，其内能肯定削减

C.外界对物体做功，则物体的内能肯定增加

D.做功和热传递都可以变更物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种变更

方式是有区分的

解析：选D.其次类永动机是指从单一热源汲取热量全部用来做功的机器，它并不违反

能量守恒定律：内能的变更要看做功和热传递，只知热传递状况或者做功状况，都无法推断

物体内能的变更；做功和热传递都可以变更物体的内能，但变更方式是不同的，做功是能量

的转化，而热传递是能量的转移.

3.热力学其次定律使人们相识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程（）

A.都具有方向性B.只有部分具有方向性

C.没有方向性D.无法确定

解析：选A.自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性，例如，热传导、气体自由

膨胀等.

4.关于热力学定律，下列说法正确的是（）

A.在肯定条件下物体的温度可以降到0K

B.物体从单一热源汲取的热量可全部用于做功

C.放出了热量的物体，其内能肯定减小

D.压缩气体总能使气体的温度上升

解析：选B.热力学零度，即我们所说的一273.15°C,这个温度只能无限接近而不能达

到，A错误.由热力学其次定律知，物体不行能从单一热源汲取热量全部用来做功而不引起

其他变更，换句话说，在引起其他变更的状况下，物体可以从单一热源汲取热量全部用来做

功，所以B正确.依据热力学第肯定律，AZ7=W+0知，变更物体内能的方式是做功和热传

递，所以物体放出了热量其内能不肯定减小或对物体做功其内能不肯定增加，故C、D错误.

5.如图所示，两个相通的容器入。间装有阀门反产中充溢气体，尸手—

。内为真空，整个系统与外界及有热交换.打开阀门《后，夕中的气体u'u

进入。中，最终达到平衡，则（）

A.气体体积膨胀，内能用加

B.气体分子势能减小，内能增加

C.气体分子势能增加，压强可能不变

D.。中气体不行能自发地全部退回到月中

解析：选D.气体自由膨胀，不做功，又因为绝热，由热力学第肯定律可知内能不变，A、

B错，气体体积膨胀，压强减小，C错，由热力学其次定律可知D对.

6.图中汽缸内盛有定量的志向气体，汽缸壁是导热的，缸外环境保持

恒温，活塞与汽缸壁的接触是光滑的，但不漏气.现将活塞杆缓慢向右移

动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功.若已知志向气体的内能只与

温度有关，则下列说法正确的是（）

A.气体是从单一热源吸热，仝部用来对外做功，此过程违反热力学其次定律

B.气体是从单一热源吸热，但并未全部用来对外做功，此过程不违反热力学其次定律

C.气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，此过程不违反热力学其次定律

D.以上三种说法都不对

解析：选C.由于气体始终通过汽缸与外界接触，外界温度不变，活塞杆与外界连接并

使其缓慢地向右移动的过程中，有足够时间进行热交换，所以汽缸内的气体温度也不变，要

保持其内能不变，该过程气体是从单一热源即外部环境汲取热量，即全部用来对外做功才能

保证内能不变，但此过程不违反热力学其次定律.此过程由外力对活塞做功来维持，假如没

有外力”对活塞做功，此过程不行能发生.

二、多项选择题

7.下列说法中正确的是（）

A.系统经可逆绝热过程后燧不变

B.系统经可逆绝热过程后燧削减

C.系统经不行逆绝热过程后燧增加

D.系统经不行逆绝热过程后皤削减

解析：选AC.由燧增加原理，一切不行逆过程必定朝着燃增加的方向进行，故C正确，

D错误；系统经可逆绝热过程后，分子热运动的无序程度不变，燧不变，故A正确，B错误.

8.依据热力学其次定律，下列说法正确的是（）

A.热机中燃气的内能不行能全部变成机械能

B.电能不行能全部转变戊内能

C.在火力发电机中，燃气的内能不行能全部转变成电能

D.在传热中，热量不行径自发地从低温物体传递给高温物体

解析：选ACD.凡是与热现象有关的宏观热现象都具有方向性.无论采纳任何设备和手

段进行能量转化，总是遵循“机械能可全部转化为内能，而内能不能全部转化为机械能”，

故A正确.火力发电机发电时，能量转化的过程为内能一机械能一电能，因为内能一机械能

的转化过程中会对外放出热量，故燃气的内能必定不能全部变为电能，C正确.热量从低温

物体传递到高温物体不能自发进行，必需借助外界的帮助，结果会带来其他影响，这正是热

力学其次定律第一种（克氏）表述的主要思想，故D正确.由电流热效应中的焦耳定律可知，

电能可以全部转化为内能，故B错误.

9.如图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汲取箱体

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.电冰箱的工作原理不违反热力学第肯定律

D.电冰箱的工作原理违反热力学第肯定律

解析：选BC.热量不行以自发地从冰箱内传到冰箱外，A错误；冰箱是通过压缩机消耗

了电能而实现制冷的，B正确：电冰箱的工作原理不违反热力学第肯定律，总能量是守恒的，

C正确，D错误.

10.古诗词中说：“高处不胜寒”.大气的温度随高度递减，通常每上升100米，气温降

低1C.海水正好相反，深度越大水温越低.我国北方海疆，夏季表层海水温度可达30C,

40〜50米深处，水温便降到10℃以下，温差达20C.东海黑潮流经的海面，表层水温常

年保持在25°C左右，而800米深处，水温则常年低于5℃,温差也有20°C.海洋表层水

温与稍深处水温的明显差别蕴含着巨大的热能，利用海水的温差可以把热能转换成电能供人

利用.温差发电的基本原理就是借助一种工作介质，使表层海水中的热能向深层冷水中转移,

从而做功发电.例如运用低沸点的二氧化硫、氨或氟利昂做介质，在表层温水热力作用下汽

化、沸腾，吹动发电机发电，再利用深层冷水把工作介质凝聚成液态.如此循环不息，保持

发电机运行.关于温差发电的下列说法正确的是（）

A.不违反能量守恒定律

B.不违反热力学其次定律

C.经过科学家和工程师们的努力，温差发电的效率将会达到100$

D.温差发电是没有污染的

解析：选ABD.温差发电利用了温水汽化后在冷水中凝聚的过程，推动了发电机运行,

并不违反能量守恒定律和热力学其次定律，A、B项正确：温差发电的过程，必定会存在能

量的耗散，因而效率不行能达到100%,C项错误：温差发电是一种干净的发电方式，受到各

国普遍重视，我国的温差发电目前正处于探讨试验阶段，D项正确.

三、非选择题

11.成语“覆水难收”指一盆水泼出后是不行能再回到盆中的，请结合端的变更说明为

什么水不会自发地聚到盆中.

解析：由于盆的形态确定，水在盆中时，空间位置和所占据的空间的体积肯定，显得''有

序”，，整齐，，和，，集中”，系统的燧低.当把水泼出后，它的形态不再受盆的限制，各种可

能的形态都有，占据的空间体积和所处的位置都有多种可能.显得“混乱”“分散”，较为

“无序”，系统的烯高.水泼出的过程属于从有序向无序的转化过程，导致燧的增加，符合

燧增加原理..反之，水聚到盆中的过程，属于从无序向有序的转化，即从高炳向低埔转化，

不符合燧增加原理」因此水不能自发地聚到盆中.

答案：见解析

12.热力学其次定律常见的表