2019-2020学年高中物理 第十章 热力学定律 4 热力学第二定律同步练习 新人教版选修3-3.doc
2019-2020学年高中物理 第十章 热力学定律 4 热力学第二定律课后检测(含解析)3-3
4 热力学第二定律记一记热力学第二定律知识体系两种表述—-热力学第二定律的两种表述两个比较——错误!辨一辨1。
热量能自发地从高温物体传给低温物体．(√）2．热量不能从低温物体传到高温物体．(×）3．热传递是有方向性的．(√)4．气体向真空中膨胀的过程是有方向性的．（√)5．能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功而不引起其它变化．(×）想一想1.在自然过程中热量是如何传递的?空调和冰箱是如何传递热量的？提示：热量由温度高的物体传递给温度低的物体,或由温度高的地方传递到温度低的地方;空调和冰箱可以通过电机做功，把热量从温度比较低的房间内或冰箱内传递到房间外或冰箱外．2．制冷机工作时热量是自发地从低温热库传到高温热库吗？热机工作时是否将从高温热库吸收的热量全部用来做功?提示：不是．热量从低温热库传到高温热库时需要有外界做功；否．热机工作时只将从高温热库吸收热量的一部分用来做功，剩余的释放到低温热库．思考感悟:练一练1。
(多选）下列说法中正确的是( )A．第一类永动机不可能制成，因为它违背了能量守恒定律B．第二类永动机不可能制成，因为它违背了能量守恒定律C．热力学第一定律和热力学第二定律是相互独立的D．热力学第二定律的两种表述是等效的解析：第一类永动机违背了能量守恒定律，第二类永动机违背了热力学第二定律，故A项正确,B项错误；热力学第一定律与热力学第二定律相辅相成，互相独立，C项正确；热力学第二定律的两种表述是等效的,D项正确．答案：ACD2．(多选)根据热力学第二定律,下列判断正确的是( )A．电流的能不可能全部变为内能B．在火力发电机中，燃气的内能不可能全部变为电能C．热机中，燃气内能不可能全部变为机械能D．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解析：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性，电流的能可全部变为内能(由焦耳定律可知)，但内能不可能全部变成电流的能，而不产生其他影响．机械能可全部转变为内能，而内能不可能全部转变成机械能．在热传导中,热量只能自发地从高温物体传递给低温物体，而不能自发地从低温物体传递给高温物体．答案：BCD3．下列说法正确的是（)A．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体B．功、热、内能是一样的C．不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响D．凡是不违反能量守恒定律的过程一定能实现解析：热量能够自发地从高温物体传到低温物体，也能在一定的条件下从低温物体传到高温物体，故A错误；功、热、内能的本质是不同的，故B错误；不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功而不产生其他影响，这是热力学第二定律的内容，故C正确；不违背能量守恒定律的过程不一定能实现，如第二类永动机，故D 错误．答案：C4．关于热力学第二定律，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C．热力学第二定律是物理学家从理论推导得出来的结果D．由于热力学第二定律没有理论和实验的依据,因此没有实际意义解析:热力学第二定律是一个经验定律,它并不能通过理论和实验来证明，但它符合客观事实，因此是正确的，它揭示了宏观过程的方向性，对我们认识自然和利用自然有着重要的指导意义．答案：B要点一热力学第二定律的理解1。
热力学第二定律练习题
各状态函数的变化值哪个为零？ (
(A) △rUm (B) △rHm
)
(D) △rGm
(C) △rSm
7. 在绝热条件下，用大于气筒内的压力，迅速推动活塞压缩气 体，此过程的熵变为：( ) (A) 大于零 (B) 等于零 (C) 小于零 (D) 不能确定
8. 在 270K,101.325kPa 下，1mol过冷水经等温等压过程凝结为 同样条件下的冰，则体系及环境的熵变应为：( ) (A) △S体系<0 ，△S环境<0 (B) △S体系<0 ，△S环境>0 (C) △S体系>0 ，△S环境<0 (D) △S体系>0 ，△S环境>0 9. 已知某可逆反应的 (△rHm/T)p= 0，则当反应温度降低时其 熵变 △rSm（ ） (A) 减小 (B) 增大 (C) 不变 (D) 难以判断 10. 在 N2和 O2混合气体的绝热可逆压缩过程中，体系的热力学函
7.封闭绝热循环过程一定是个可逆循环过程，此说法对吗？为什 么？
8.凡是 △S > 0 的过程都是不可逆过程，对吗？为什么？ 9. 任何气体不可逆绝热膨胀时其内能和温度都要降低，但熵值 增加。对吗？任何气体如进行绝热节流膨胀，气体的温度一定 降低，但焓值不变。对吗？ 10. 一个理想热机，在始态温度为 T2的物体A和温度为T1的低温
三、填空题 1．指出下列各过程中，物系的∆U、∆H、∆S、∆A、∆G中何者 为零？ ⑴ 理想气体绝热自由膨胀过程；( ) ⑵ 实际气体节流膨胀过程；( ) ⑶ 理想气体由(p1,T1)状态绝热可逆变化到(p2,T2)状态； ( ) ⑷ H2和Cl2在刚性绝热的容器中反应生成HCl；( ) ⑸ 0℃、pθ 时，水结成冰的相变过程；( ) ⑹ 理想气体卡诺循环。( )
热力学第二定律练习题
第二章热力学第二定律练习题一、判断题（说法正确否）：1．自然界发生的过程一定是不可逆过程。
2．不可逆过程一定是自发过程。
3．熵增加的过程一定是自发过程。
4．绝热可逆过程的∆S = 0，绝热不可逆膨胀过程的∆S > 0，绝热不可逆压缩过程的∆S < 0。
5．为了计算绝热不可逆过程的熵变，可以在始末态之间设计一条绝热可逆途径来计算。
6．由于系统经循环过程后回到始态，∆S= 0，所以一定是一个可逆循环过程。
7．平衡态熵最大。
8．在任意一可逆过程中∆S = 0，不可逆过程中∆S > 0。
9．理想气体经等温膨胀后，由于∆U = 0，所以吸的热全部转化为功，这与热力学第二定律矛盾吗?10．自发过程的熵变∆S > 0。
11．相变过程的熵变可由∆S = ∆H/T 计算。
12．当系统向环境传热时(Q < 0)，系统的熵一定减少。
13．一切物质蒸发时，摩尔熵都增大。
14．冰在0℃，p∆S = ∆H/T >0，所以该过程为自发过程。
15．自发过程的方向就是系统混乱度增加的方向。
16．吉布斯函数减小的过程一定是自发过程。
17．在等温、等压下，吉布斯函数变化大于零的化学变化都不能进行。
18．系统由V1膨胀到V2，其中经过可逆途径时做的功最多。
19．过冷水结冰的过程是在恒温、恒压、不做其他功的条件下进行的，由基本方程可得G = 0。
20．理想气体等温自由膨胀时，对环境没有做功，所以 -p d V = 0，此过程温度不变，∆U= 0，代入热力学基本方程d U= T d S - p d V，因而可得d S= 0，为恒熵过程。
二、单选题：1．∆S = ∆H/T适合于下列过程中的哪一个？(A) 恒压过程； (B) 绝热过程；(C) 恒温过程； (D) 可逆相变过程。
2．可逆热机的效率最高，因此由可逆热机带动的火车：(A) 跑的最快； (B) 跑的最慢；(C) 夏天跑的快； (D) 冬天跑的快。
，判断不正确的是：3．对于克劳修斯不等式 dS ≥δQ/T环(A) dS =δQ/T必为可逆过程或处于平衡状态；环必为不可逆过程；(B) dS ＞δQ/T环必为自发过程；(C) dS ＞δQ/T环(D) dS ＜δQ/T违反卡诺定理和第二定律，过程不可能自发发生。
学年高中物理第十章热力学定律第节热力学第二定律练习含解析新人教版选修_
第4节 热力学第二定律1．了解热传递、扩散现象、机械能与内能的转化等都具有方向性，了解什么是热力学第二定律。
2．了解热力学第二定律的两种表述，以及两种表述的物理实质。
3．了解什么是第二类永动机，知道第二类永动机不能制成的原因。
4．能运用热力学第二定律解释自然界中的能量转化、转移及宏观自然过程的方向性问题。
一、热力学第二定律的两种表述1．热力学第二定律的克劳修斯表述(1)热力学第二定律(概念)：反映□01宏观自然过程的方向性的定律。
(2)克劳修斯表述：热量不能自发地从□02低温物体传到□03高温物体。
即热传导的过程具有□04方向性。
2．热力学第二定律的开尔文表述(1)热机①热机工作的两个阶段第一个阶段是□05燃烧燃料，把燃料中的化学能变成工作物质的内能。
第二个阶段是工作物质□06对外做功，把自己的内能变成机械能。
②热机的效率：热机输出的机械功W 与燃料产生的热量Q 的比值。
用公式表示为□07η＝W Q。
(2)开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。
即机械能与内能转化具有方向性。
(3)热力学第二定律的其他描述①气体向真空的自由膨胀是□08不可逆的。
②一切宏观自然过程的进行都具有□09方向性。
(4)第二类永动机①定义只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功而不引起其他变化的□10热机。
②第二类永动机不可能制成 第二类永动机不违背□11能量守恒定律，但违背□12热力学第二定律。
二、热力学第一定律、热力学第二定律的比拟及两类永动机的比拟1．热力学第二定律与热力学第一定律(1)热力学第一定律揭示了□01做功和□02热传递对改变物体内能的规律关系ΔU ＝□03W ＋Q ，指明内能不但可以转移，而且还能跟其他形式的能相互转化。
热力学第一定律就是内能与其他能量发生转化时的能量守恒定律，是从能的角度揭示不同物质运动形式相互转化的可能性。
告诫人们：第一类永动机不可能制成。
(最新)2019学年高中物理： 第十章 热力学定律 4 热力学第二定律分层训练 选修3-3(含答案)(精品).doc
4 热力学第二定律A级抓基础1．热力学定律表明自然界中进行的热现象的宏观过程()A．有的只遵守热力学第一定律B．有的只遵守热力学第二定律C．有的既不遵守热力学第一定律，也不遵守热力学第二定律D．所有的都遵守热力学第一、第二定律解析：热力学第一、第二定律是热力学的基本定律对所有涉及热现象的宏观过程都成立．故选项D正确，A、B、C错误．答案：D2．(多选)下列关于热机的说法中，正确的是()A．热机是把内能转化成机械能的装置B．热机是把机械能转化为内能的装置C．只要对内燃机不断进行革新，它可以把燃料燃烧释放的内能全部转化为机械能D．即使没有漏气，也没有摩擦等能量损失，内燃机也不可能把内能全部转化为机械能解析：由热机的定义可知A正确，B错误．内燃机工作时内能的损失有多种途径，所以内燃机不可能把燃料燃烧释放的内能全部转化为机械能，故D选项正确，C选项错误．答案：AD3．下列说法正确的是()A．热力学第二定律否定了以特殊方式利用能量的可能性B．电流流过导体转化为内能，反过来，可将内能收集起来，再转化成相同大小的电流C．可以做成一种热机，由热源吸取一定的热量而对外做功D．冰可以熔化成水，水也可以结成冰，这个现象违背了热力学第二定律解析：热力学第二定律说明了一切与热现象有关的宏观过程都是有方向性的，但并没有否认以特殊方式利用能量的可能性，故A错；功和内能的转化具有方向性，其逆过程是不可能自发实现的，故B错；冰熔化成水，水结成冰，伴随着能量的转移，不是自发进行的，没有违背热力学第二定律．答案：C4.如图中气缸内盛有定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气．现将活塞杆与外界连接，使其缓慢地向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功．若已知理想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，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律B．气体从单一热源吸热，但并未全用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律C．气体是从单一热源吸热，全用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律D．ABC三种说法都不对解析：热力学第二定律从机械能与内能转化过程的方向性来描述是：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．本题中如果没有外界的帮助，比如外力拉动活塞杆使活塞向右移动，使气体膨胀对外做功，导致气体温度略微降低，是不可能从外界吸收热量的，即这一过程虽然是气体从单一热源吸热，全用来对外做功，但引起了其他变化，所以此过程不违反热力学第二定律．答案：C5．下列说法正确的是()A．对某物体做功，必定会使该物体的内能增加B．第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的C．电流的能不可能全部转化为内能D．热量不可能从低温物体传到高温物体解析：由ΔU＝W＋Q可知，A错误；第二类永动机违背了热力学第二定律，所以制造不出来，B正确；电流通过电阻做功电能可以全部转化为内能，C错误；在一定条件下热量可以从低温物体传到高温物体，D错误．答案：B6．(多选)关于第二类永动机，下列说法正确的是()A．没有冷凝器，只有单一的热源，能将从单一热源吸收的热量全部用来做功，而不引起其他变化的热机叫作第二类永动机B．第二类永动机违反了能量守恒定律，所以不可能制成C．第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不可能全部转化为机械能D．第二类永动机不可能制成，说明机械能可以全部转化为内能，内能却不可能全部转化为机械能，同时不引起其他变化解析：根据第二类永动机的定义可知A选项正确，第二类永动机不违反能量守恒定律，而是违反热力学第二定律，所以B选项错误．机械能可以全部转化为内能，内能在引起其他变化时可能全部转化为机械能，C选项错误，D选项正确．所以，该题的正确答案是A、D.答案：AD7．(多选)下列说法中正确的是()A．第一类永动机不可能制成，因为它违背了能量守恒定律B．第二类永动机不可能制成，因为它违背了能量守恒定律C．热力学第一定律和热力学第二定律是相互独立的D．热力学第二定律的两种表述是等效的解析：第一类永动机违背了能量守恒定律，第二类永动机违背了热力学第二定律，故选项A正确，选项B错误；热力学第一定律与热力学第二定律相辅相成，互相独立，选项C正确；热力学第二定律的两种表述是等效的，选项D正确．答案：ACD8．关于热力学定律和分子动理论，下列说法中正确的是()A．我们可以利用高科技手段，将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化B．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，这在原理上是可行的C．在分子力作用范围内，分子力总是随分子间距离的增大而减小D．温度升高时，物体中每个分子的运动速率都将增大解析：由热力第二定律可知，A错误，B正确；由分子间作用力与分子间距的关系可知，C错误；温度升高时，物体中分子平均动能增大，但并不是每个分子的动能都增大，即并不是每个分子的运动速率都增大，故D错误．答案：B9．关于热现象和热学规律，下列说法中正确的是()A．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并达到绝对零度，最终实现热机效率100%B．热量是不可能从低温物体传递给高温物体的C．第二类永动机遵从能量守恒，故能做成D．用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功2.0×105 J，同时空气向外界放出热量1.5×105J，则空气的内能增加了0.5×105 J解析：由热力学第二定律知，B、C错；绝对零度不可能达到，A错；由热力学第一定律知D正确．答案：D10.下列说法正确的是(）A.第二类永动机违背了能量守恒定律B.第二类永动机违背了热力学第二定律C.根据能量守恒定律，经过不断的技术改造，热机的效率有可能达到100%D.电冰箱和空调机工作时，热量从低温热源传到高温热源，违背了热力学第二定律解析：第二类永动机没有违背能量守恒定律，但违背了热力学第二定律，A错误，B正确；热机的效率永远小于100%，因为要向低温热源散热，C错误；电冰箱和空调机工作时，是通过压缩机做功，来实现热量从低温热源到高温热源的传递，所以并没有违背热力学第二定律，D错误.答案：B。
《4. 热力学第二定律》(同步训练)高中物理选择性必修 第三册_人教版_2024-2025学年
《4. 热力学第二定律》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、以下叙述中，不属于热力学第二定律内容的是：A、热量不能自发地从低温物体传向高温物体B、一个热机不可能将全部吸收的热量都转化为功C、机械能可以全部转化为内能D、第二类永动机不可能制成2、根据热力学第二定律，以下哪种情况是不可能发生的：A、孤立系统中的总熵随时间增加B、一个孤立系统会自发地从一个热平衡状态过渡到另一个热平衡状态C、一个物体从外界吸收热量后，其温度会升高D、两个不同的热源在没有任何外界影响下直接相等3、在下列热力学过程中，系统的内能变化为零的是：A. 水在100℃、1atm下沸腾B. 水蒸气在100℃、1atm下冷凝成水C. 理想气体在等温过程中被压缩D. 冰在0℃、1atm下融化4、一个热机从高温热源吸收热量Q1，向低温热源放热Q2，若热机的效率为η，则下列说法正确的是：A. η = Q1 - Q2 / Q1B. η = Q2 / Q1C. η = Q1 / Q2D. η = Q1 + Q2 / Q15、在热力学第二定律中，下列哪个过程是不可能实现的？A、热量自发地从低温物体传递到高温物体B、将物体从单一热源吸收的热量全部转化为有用功C、没有摩擦的理想热机进行一次循环后对外做功而不产生其他变化D、在无中以外机械功变为内能的过程6、关于热力学第二定律的数学表述，下列哪个选项是正确的？A、ΔS系统 + ΔS环境 < 0B、ΔS系统 + ΔS环境≤ 0C、ΔS系统 + ΔS环境≥ 0D、ΔS系统 + ΔS环境 = 0等于7、一个理想气体从初态(P1,V1)等温膨胀到(P2,V2)，根据热力学第二定律，以下说法正确的是：A. 系统对外做功大于外界对系统所做的功B. 系统对外做功小于外界对系统所做的功C. 系统的内能变化为零D. 无法确定系统内能的变化二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、以下关于热力学第二定律的描述中，正确的是：A、热量不能自发地从低温物体传递到高温物体B、热量可以自发地从高温物体传递到低温物体C、热机的效率可以达到100%D、热力学第二定律违反了能量守恒定律2、下列现象中，符合热力学第二定律的是：A、一个气体系统在没有外界做功的情况下，体积自发膨胀B、一个冰块放在室温下，温度会逐渐升高直到融化C、一个热力学系统在不受外界影响时，熵会自发增加D、一个热力学系统在不受外界影响时，其内部能量会自发减少3、关于热力学第二定律的理解，以下说法正确的是（）A、热量可以自发地从低温物体传递到高温物体B、所有过程中系统的总能量保持不变C、不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功D、熵增加原理只能应用于孤立系统三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题已知一个理想的绝热容器，内部分割为两个可以自由开关的隔板，分别隔开相等体积的A、B两部分空间。
《4.3 热力学第二定律》(同步训练)高中物理选择性必修 第三册_沪教版_2024-2025学年
《4.3 热力学第二定律》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、根据热力学第二定律，下列说法正确的是（）A、热量可以从低温物体传到高温物体，但不能自发地发生B、热量可以从高温物体传到低温物体，但不能自发地发生C、热量可以从低温物体传到高温物体，也可以自发地发生D、热量不能从低温物体传到高温物体，也不能自发地发生2、一个热机的效率是指（）A、热机输出功与输入热量之比B、热机输出功与吸收热量之比C、热机吸收热量与输出功之比D、热机吸收热量与输入热量之比3、下面哪个选项最符合热力学第二定律的表述？A、在一个封闭系统中，任何自发过程中总能量保持不变。
B、在一个封闭系统中，任何自发过程中熵会减少。
C、在一个封闭系统中，任何自发过程中熵不会减少，且通常会增加。
D、在一个封闭系统中，任何自发过程中总熵保持恒定。
4、关于热机效率和热力学第二定律的说法正确的是：A、热机的效率可以达到 100%，因为热力学第二定律没有限制。
B、热机的效率恒小于1，因为总有一部分热量会转化为无用功。
C、热机的效率不受限制，只要能够产生正功。
D、热机的效率可以为零，因为效率可以忽略不计。
5、某热机从高温热源（温度为T1）吸收热量Q1，向低温热源（温度为T2）放热Q2，其中T2<T1。
根据热力学第二定律，下列说法中正确的是：A. 只有Q1=T2时，热机的效率才为1-T1/T2B. 只有Q2=Q1/2时，热机的效率才为1/2C. 只有Q2/T2=Q1/T1时，热机的效率才为1D. 无论Q1和Q2取何值，只要Q2/T2=Q1/T1，热机的效率均为16、关于热力学第二定律的克劳修斯表述，下列说法中正确的是：A. 所有可能的可逆热机都工作在相同的效率下B. 热量不能自发地从低温热源传递到高温热源C. 高温热源与低温热源间的热量转换过程中，热机的效率必须等于1D. 任何热机的效率都不可能超过卡诺热机的效率7、在绝热过程中，一个理想气体系统从状态A变化到状态B，如果在这个过程中系统的体积增加了，那么关于该过程，下列说法正确的是：A. 系统对外做正功，内能增加B. 系统对外做正功，内能减少C. 系统对外不做功，内能不变D. 外界对系统做正功，内能增加二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列关于热力学第二定律的说法正确的是：A、热量不能自发地从低温物体传递到高温物体B、不可能从单一热源吸收热量并完全转化为功而不引起其他变化C、所有自发过程都是不可逆的D、热机的效率越高，其热机的性能越好2、关于热力学第二定律的下列应用，正确的是：A、第二定律解释了为什么冰块在室温下会融化，而不是水在冰点以下会凝固B、第二定律说明了为什么汽油机比蒸汽机效率低C、第二定律预言了熵的概念，并指出在一个封闭系统中，熵总是趋向于增加D、第二定律解释了为什么热机不能达到100%的效率3、下列关于热力学第二定律的说法，正确的是（）A、热量可以从高温物体传到低温物体，但不能自发地从低温物体传到高温物体B、在一个孤立系统中，自发的过程总是朝着熵增加的方向进行C、所有自发的宏观过程都是不可逆的，但微观过程可以是可逆的D、机械能可以完全转化为内能，但内能不能完全转化为机械能而不引起其他变化三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题1.（1）下列关于热力学第二定律的说法正确的是（）A. 热量不能自发地从低温物体传向高温物体B. 热机不可能从单一热源吸收热量并全部用来做功，而不引起其他变化C. 任何机械运动都可以转变为热能D. 热力学第二定律只适用于封闭系统（2）根据热力学第二定律，以下哪种现象是自发的？A. 一个封闭的容器内，气体的温度越来越高B. 从地面自由下落的物体C. 自行车刹车后速度越来越小D. 水滴从高空中自然落下第二题题目描述：在一个绝热容器中，有一隔板将其分为两个部分，左边装有1摩尔的理想气体，右边为真空。
《第3节 热力学第二定律》(同步训练)高中物理选择性必修 第三册_鲁科版_2024-2025学年
《第3节热力学第二定律》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、题干：一个理想气体在一个绝热容器中被缓慢加热，气体的温度升高，则以下说法正确的是：A、内能增加，但体积缩小B、内能增加，且体积扩大C、内能增加，但压强不变D、内能增加，但温度可能降低2、题干：热力学第二定律表明热量不能自发地从低温物体传递到高温物体，以下哪种现象违背了热力学第二定律？A、冰箱中的制冷剂在压缩机工作下将热量从冰箱内部传递到外部B、热水自然冷却后，热量从热水传递到室温的水中C、日晒使室温升高，热量从太阳传递到室内D、人体散热，热量从人体传递到周围较冷的空气中3、根据热力学第二定律，下列哪个过程是不可逆的？A. 水在室温下自然蒸发B. 冰在0℃的冰水混合物中融化C. 热量从高温物体传递到低温物体D. 一杯热水放在室温下逐渐冷却至室温4、下列哪个现象违反了热力学第二定律？A. 热量从低温物体传递到高温物体B. 一个系统的熵在绝热过程中保持不变C. 一个封闭系统的熵随时间增加D. 一杯热咖啡在室内逐渐冷却5、下列关于热力学第二定律的说法，正确的是（）。
A、热量可以自发地从低温物体传向高温物体。
B、第二类永动机是可能实现的。
C、在绝热过程中，外界对气体做功，气体的内能可能不变。
D、熵增加原理意味着一个孤立系统内，整体的无序度倾向于增加。
6、理想气体在一个绝热膨胀过程中，温度的变化情况是（）。
A、温度升高。
B、温度不变。
C、温度降低。
D、无法确定。
7、一个封闭系统，有一定量的热量从外界传递进入，同时系统的内部能量发生变化。
以下关于该系统内部能量变化和热量传递的说法中，正确的是（）A、系统内能增加，热量传递方向是系统到外界B、系统内能减少，热量传递方向是外界到系统C、系统内能不变，热量传递方向是系统到外界或外界到系统D、系统内能增加或减少，热量传递方向是系统到外界或外界到系统二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列关于热力学第二定律的说法中，正确的是（）A、热机的效率越高，做功本领越大B、热量不可能自发地从低温物体传到高温物体C、第二类永动机是不可能制成的D、热力学第二定律揭示了热现象的方向性2、关于热力学第二定律的应用，以下说法正确的是（）A、第二类永动机的不可制造性说明能量守恒定律不成立B、热力学第二定律与能量守恒定律是互不相关的C、热力学第二定律可以用来判断热机的效率D、热力学第二定律适用于所有封闭和开放的系统3、关于热力学第二定律，下列说法正确的是( )A、热量可以从高温物体传到低温物体，但不能自发地从低温物体传到高温物体。
高中物理第十章热力学定律第4节热力学第二定律课后课时精练新人教版选修3_302284134.doc
第4节热力学第二定律[对点训练]考点1 对热力学第二定律的理解1.(多选)随着世界经济的快速发展，能源短缺问题日显突出，近期油价不断攀升，已对各国人民的日常生活造成了各种影响，如排长队等待加油的情景已经多次在世界各地发生，能源成为困扰世界经济发展的重大难题之一，下列有关能量转化的说法中错误的是( )A.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他的变化B.只要对内燃机不断改进，就可以把内燃机得到的全部内能转化为机械能C.满足能量守恒定律的物理过程都能自发的进行D.外界对物体做功，物体的内能必然增加答案BCD解析由热力学第二定律的开尔文表述可知A正确。
热机效率总低于100%，B错误。
满足能量守恒的过程未必能自发进行，任何过程一定满足热力学第二定律，C错误。
由热力学第一定律ΔU＝W＋Q可知，W＞0，ΔU不一定大于0，即内能不一定增加，D错误。
2.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成动能，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，只有机械能转化成内能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.以上说法均不正确答案 C解析虽然不违背能量守恒定律，但违背热力学第二定律，因而不可能发生，故C正确。
3.(多选)下列哪些现象能够发生，并且不违背热力学第二定律( )A.一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得更热B.蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能C.桶中混浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉，上面的水变清，泥、水自动分离D.电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体答案CD解析A、B都违背了热力学第二定律，都不能发生，C中系统的势能减少了，D中消耗了电能，所以不违背热力学第二定律，均能发生。
4.(多选)根据热力学第二定律，可知下列说法中正确的有( )A.热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体B.热量能够从高温物体传到低温物体，也可能从低温物体传到高温物体C.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能D.机械能可以全部转化为内能，内能也可能全部转化为机械能答案 BD解析 根据热传递规律可知热量不可能自发地从低温物体传到高温物体。
2019-2020学年人教版物理选修3-3同步导练课件：10-4 热力学第二定律
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3．热力学第二定律 (1)内容 在物理学中，反映宏观自然过程的方向性的定律就是热力学第二定律． (2)两种表述 ①表述一 热量不能自发地从低温物体传到高温物体．这是热力学第二定律的克劳修斯表述．
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答案：D
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导悟 2 两类永动机的比较
第一类永动机
第二类永动机
设计要求
将内能全部转化为机械 不消耗任何能量，可以不断
能，而不引起其他变化(或 做功(或只给予很少的能量启
只有一个热库，实现内能 动后，可以永远运动下去)
【分析】 电冰箱工作需要消耗能量，对外界有影响吗？
【解析】 热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律，是能的转化和
守恒定律的具体表现，适用于所有的热学过程，故选项 C 正确，选项 D 错误；再根据热
力学第二定律，热量不能自发地从低温物体传到高温物体，必须借助于其他系统做功．选
项 A 错误，选项 B 正确．
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针对训练 1 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不可能的
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7.(2013·山东理综) 下列关于热现象的描述正确的一项是()
A.根据热力学定律,热机的效率可以达到100%
B.做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的
C.温度是描述热运动的物理量,一个系统与另一个系统达到热平衡时两系统温度相同
D.物体由大量分子组成,其单个分子的运动是无规则的,大量分子的运动也是无规律的
答案:C
8.关于热机和永动机,下列说法中正确的是()
A.效率为100%的 热机是不可能制成的
B.笫二类永动机可以制成
C.不需要任何外力做功而可正常运行的制冷机是不可能制成的
D.能把从单一热源吸收的热量全部用来做功而不引起其他变化的热机是可以实现的
解析:热机在工作过程中,必然向外排出热量,故热机效率小于100%,故A对;由热力学第二定律可得C对,B错;内能要全部转化为机械能,必须借助外界的帮助,因而一定会引起其他变化,故D错。
答案:AC
9.有人估算使地球上的海水降低0.1℃,就能放出5.8×1024J的热 量,这相当于1800个功率为100万千瓦 的核电站一年的发电量。假定整个海洋都具有同一温度, 你能设计一种只靠吸收海水的热量推动轮船航行,而不需要燃料的机器吗?
解析:
这种靠吸收海水热量推动轮船航行的热机基本结构如图所示。设大气温度为t2,海水温度为t1,在不同的温差下,热机的工作情况不同。
C.第二类永动机虽然不违反能量守恒定律,但它是制造不出来的
D.在火力发电机 中燃气的内能不可能全部转化成电能
解析:凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性,机械能可全部转化为内能,而内能不能全部转化为机械能,A、D正确;由电流热效应中的焦耳定律可知,电能可全部转化为内能,而内能不可能全部转化为电能,B错误;第二学第二定律,是制造不出来的,C正确。
答案:ACE
6.
用两种不同的金属丝组成一个回路,接触点1插在热水中,接触点2插在冷水中,如图所示,电流计指针会发生偏转,这就是温差发电现象。关于这一现象的正确说法是()
A.这一实验过程不违反热力学第二定律
B.在实验过程中,热水一定降温,冷水一定升温
C.在实验过程中,热水的内能全部转化成电能,电能则部分转化成冷水的内能
答案:ACD
4.下列宏观过程能用热力学第二定律解释的是()
A .大米和小米混合后小米能自发地填充到大米空隙中而经过一段时间大米、小米不会自动分开
B.将一滴红墨水滴入一杯清水中,会均匀扩散到整杯水中,经过一段时间,墨水和清水不会自动分开
C.冬季的夜晚,放在室外的物体随气温的降低,不会由内能自发地转化为机械能而动起来
2019-2020
一、 非标准
1.热力学定律表明自然界中与热现象有关的宏观过程()
A.有的只遵守热力学第一定律
B.有 的只遵守热力学第二定律
C.有的既不遵守热力学第一定律,也不遵守热力学第二定律
D.所有的都遵守热力学第一、第二定律
解析:热力学第一、第二定律是热力学 的基本定律,对所有涉及热现象的宏观过程都成立,D项正确,A、B、C项错误。
B.对某物体做功,必定 会使该物体的内能增加
C.可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功
D.不可能使热量从低温物体传向高温物体
E.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程
解析:改变内能的方法有做功和热传递两种,所以为了增加物体的内能,必须对物体做功或向它传递热量,选项A正确;对物体做功的同时向外界放热,则物体的内能可能不变或减小,选项B错误;根据热力学第二定律可知,在对外界有影响的前提下,可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功,选项C正确;在有外界做功的条件下,可以使热量从低温物体传递到高温物体,选 项D错误;根据热力学第二定律可知,选项E正确。
D.随着节能减排措施的不断完善,最终也不会使汽车热机的效率达到100%
解析:热力学第二定律反映的是与热现象有关的宏观过程的方向性的规律,A不属于热现象,A错;由热力学第二定律可知B、C、D正确。
答案:BCD
5.(2012·课标全国理综)关于热力学定律,下列说法正确的是()
A.为了增加物体的内能,必须对物 体做功或向它传递热量
当t2≥t1时,热机无法从海水中吸取热量对外做功,否则将需要一个用于放热的更低温的热源。
当t2<t1时,热机从海水中吸取的热量一部分变成推动轮船前进的动力功,一部分对大气放热,水面附近大气的温度升高,同时由于轮船(螺旋桨)克服水的阻力做的功也转化为内能,很快使热机的温度也升高,而此过 程中海水温度下降,故很快达到热平衡,导致温差消 失,热机不能再继续工作。
D.在实验过程中,热水的内能只有部分转化成电能,电能则全部转化成冷水的内能
解析:自然界中的任何 现象或过程都不违背热力学定律,本实验现象也不违反热力学第二定律,A项正确;整个过程中 能量守恒且热现象有方向性,B项正确;在绝热过程中,热水中的内能除转化为电能外,还升高金属丝的温 度,内能不能全部转化为电能;电能除转化为冷水的内能外,还升高金属丝的温度,电能不能全部转化为冷水的内能,C、D项错误。
解析:根据热力学第二定律的开尔文表述:不可能从单一热库吸 收热量 ,使之完全变成功,而不产生其他影响。可知热机的效率不可能达到100%,选项A错误。做功是内能与其他形式的能发生转化,而热传递是不同物体(或一个物体的不同部分)之间内能的转移,所以选项B错误。温度是决定一个系统与另一个系统是否达到热平衡状态的物 理量,故选项C正确。单个分子的运动 都是不规则的、带有偶然性的,但从总体来看,大量分子的运动却有一定的规律,这种规律叫作统计 规律,大量分子的集体行为受到统计规律的支配,故选项D错误。
C.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
解析:热力学第一定律适用于所有的热学过程,C项正确,D项错误;由热力学第二定律可知A项错误, B项正确。
答案:BC
3.(2014·大连高二检测)下列说法正确的是()
A.机械能和内能的转化具有方 向性
B.电能不可能全部转化为内能
答案:D
2.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吸收箱体内的热量,经过冷凝器时制冷剂液化,放出热量到箱体外,下列说法中正确的是()
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