2020-2021学年第三章 热力学定律4 热力学第二定律课后测评

这是一份2020-2021学年第三章 热力学定律4 热力学第二定律课后测评，共6页。试卷主要包含了4热力学第二定律 同步练习等内容，欢迎下载使用。

1．关于能量的转化下列说法中正确的是（ ）
A．满足能量守恒定律的物理过程都能自发地进行
B．不但能量的总量保持不变，而且能量的可利用性在逐步提高
C．空调机既能致热又能制冷，说明热传递不存在方向性
D．热量不可能由低温物体传给高温物体而不发生其他变化
2．下列说法正确的是（ ）
A．热量不可能从低温物体传到高温物体
B．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体
C．自然界中的一切宏观过程都是具有可逆性的
D．第二类永动机不违背能量守恒定律，可以制成
3．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
4．关于气体的内能和热力学定律，下列说法正确的是（ ）
A．对气体做功可以改变其内能
B．质量和温度都相同的气体，内能一定相同
C．热量不可能从低温物体传到高温物体
D．一定量的理想气体在等温膨胀过程中，一定吸收热量
E．一定量的理想气体，温度越高，气体分子运动越剧烈，气体内能越大
5．根据热力学定律和分子动理论，可知下列说法正确的是（ ）
A．可以利用高科技手段，将流散到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．理想气体状态变化时，温度升高，气体分子的平均动能增大，气体的压强可能减小
C．布朗运动是液体分子的运动，温度越高布朗运动越剧烈
D．利用浅层海水和深层海水之间的温度差可以制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，这在原理上是可行的
6．根据热力学第二定律，下列现象能够发生的是（ ）
A．一杯热茶打开杯盖后，茶会自动变得更热
B．氮气和氧气混合后会自动分开
C．桶中混浊的泥水静置一段时间后，泥沙下沉，上面的水变清
D．电冰箱不通电时热量也会自发从低温的箱内传到高温的箱外
7．如图为电冰箱的工作原理示意图。压缩机工作时，强迫致冷剂在冰箱内外的管道中不断循环。在蒸发器中致冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时致冷剂液化，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．电冰箱的致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一定律
D．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律
8．关于能量和能源，下列说法正确的是（ ）
A．能量在转化和转移过程中，其总量有可能增加
B．能量在转化和转移过程中，其总量会不断减少
C．能量在转化和转移过程中，其总量保持不变，故节约能源没有必要
D．能量的转化和转移具有方向性，且现有可利用的能源有限，故必须节约能源
9．热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象．所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把散失的能量重新收集、加以利用．下列关于能量耗散的说法中正确的是（ ）
A．能量耗散说明能量不守恒
B．能量耗散不符合热力学第二定律
C．能量耗散过程中能量不守恒
D．能量耗散是从能量转化的角度，反映出自然界中的宏观过程具有方向性
参考答案与试题解析
1．【分析】自然界一切发生的能量转化过程都具有单向特性，遵守热力学第二定律；然后结合热力学第二定律得几种不同的说法分析即可。
【解答】解：A、满足能量守恒定律的物理过程不一定能自发进行，还要遵守热力学第二定律，故A错误。
B、自然界一切发生的能量转化过程都具有单向特性，遵守能量守恒定律，但能量的利用率将下降，即能量的品质在退化，故B错误。
C、空调机既能致热又能制冷是由于消耗电能，不能说明热传递不存在方向性。故C错误。
D、根据热力学第二定律，热量不可能由低温物体传给高温物体而不发生其他变化，故D正确。
故选：D。
2．【分析】热力学第二定律有不同的表述：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；不可逆热力学过程中熵的增量总是大于零。
【解答】解：AB、根据热力学第二定律可知，不可能把热量从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，即热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，故A错误，B正确；
C、根据热力学第二定律，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。故C错误；
D、第二类永动机没有违背了能量守恒定律，违背了热力学第二定律。所以也是不可能制成的。故D错误。
故选：B。
3．【分析】热力学第一定律公式：△U＝W+Q；
热力学第二定律：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零．
【解答】解：A、根据热力学第二定律，热量不能由低温物体传递到高温物体而不引起其余变化，故A错误；
B、外界对物体做功，物体可能同时放热，故其内能不一定增加，故B错误；
C、第二类永动机不可能制成，是因为违反了热力学第二定律，故C错误；
D、根据热力学第二定律，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，故D正确；
故选：D。
4．【分析】做功与热传递都可以改变物体的内能；
理想气体的内能与物质的量、温度有关，与气体的体积无关；
热量可能从低温物体传到高温物体；
根据热力学第一定律△U＝Q+W分析理想气体等温膨胀过程中的吸放热现象。
【解答】解：A、改变内能的方式有做功和热传递，对气体做功可以改变其内能，故A正确；
B、理想气体的内能与物质的量、温度有关，质量相等的气体的物质的量不一定相等，内能不一定相等，如质量相等的氢气与氧气，故B错误；
C、根据热力学第二定律可知，热量可能从低温物体传到高温物体，但要引起其他的变化，如空调，故C错误；
D、温度是一定质量的理想气体内能的标志，一定量的理想气体在等温膨胀过程中，温度不变，内能不变，膨胀过程中，对外做功，根据热力学第一定律可知，△U＝W+Q，气体一定吸收热量，故D正确；
E、一定量的理想气体的内能与物质的量、温度有关，一定量的理想气体温度越高，气体分子运动越剧烈，气体内能越大。故E正确
故选：ADE。
5．【分析】解答本题需掌握：
①热力学第二定律：为不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响．
②温度分子热运动平均动能的标志．
③布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映．
【解答】解：A、根据热力学第二定律，自然界的一切宏观热现象都具有方向性，故不可能将流散到环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化，故A错误；
B、温度是分子热运动平均动能的标志，温度升高，分子的平均动能增大；
根据理想气体状态方程，温度升高，气体的压强可能减小，故B正确；
C、布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，是液体分子无规则热运动的反映，温度越高布朗运动越剧烈，故C错误；
D、利用浅层海水和深层海水之间的温度差可以制造一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，符合热力学定律，故在原理上是可行的，故D正确；
故选：BD。
6．【分析】本题考查热力学第二定律的内容：第一种表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响。另一种表述是：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。第二定律说明热的传导具有方向性。
【解答】解：A、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，故一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得凉；故A错误。
B、一切自然现象都具有方向性，氮气和氧气混合后不能自动分开；故B错误。
C、桶中混浊的泥水静置一段时间后，泥沙在重力的作用下下沉，上面的水变清，出现了泥、水自动分离现象；故C正确。
D、电冰箱只有通电工作，在消耗电能的情况下把热量从内部低温物体传到冰箱外部的高温物体；故D错误。
故选：C。
7．【分析】在冰箱制冷中是因为压缩机消耗了电能，从而能使冰箱源源不断地向外界散热，而不是自发地向外界散热。
【解答】解：由热力学第二定律知，热量不能自 发的有低温物体传到高温物体，除非施加外部的影响和帮助。电冰箱把热量从低温的内
部传到高温外部，需要压缩机的帮助并消耗电能。故A错误，B正确；而在这一过程中，是消耗了电能，而使压缩机做功，故不违反热力学第一定律，故C正确，D错误；
故选：BC。
8．【分析】能量在转化和转移过程中总量既不会增加，也不会减少，品质越来越差，且现有可利用的能源有限．
【解答】解：A、根据能量转化和守恒定律可知能量在转化和转移过程中总量既不会增加，也不会减少。故A正确。
B、根据能量转化和守恒定律可知能量在转化和转移过程中总量既不会增加，也不会减少。故B错误。
C、能量在转化和转移过程中，其总量保持不变，但品质越来越差，即可利用率越来越低，故必需节约能源。故C错误。
D、能量的转化和转移具有方向性即朝可利用率低的方向转化，且现有可利用的能源有限，故必须节约能源，故D正确。
故选：D。
9．【分析】解答本题的关键是充分理解热力学第二定律，正确理解能量耗散和能量的转化与守恒．
【解答】解：AC、能量耗散的过程中能量向品质低的大气内能转变过程，但是总的能量是守恒的，能量不能凭空产生，也不能凭空消失，故AC错误；
B、能量耗散过程体现了宏观自然过程的方向性，符合热力学第二定律，故B错误。
D、能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有的方向性，故D正确
故选：D。