1、物理选修3-3 沪科版4 3、4 4 热力学第二定律描述无序程度的物理量课件2233445566778899101 0111 1121 213【典例典例1 1】下列说法正确的是下列说法正确的是A.A.对物体做功不可能使物体的温度升高对物体做功不可能使物体的温度升高B.B.一个由不导热的器壁做成的容器，被不导热的隔板分一个由不导热的器壁做成的容器，被不导热的隔板分成甲、乙两室成甲、乙两室.甲室中装有一定质量的温度为甲室中装有一定质量的温度为T T的气体，的气体，乙室为真空，如图所示乙室为真空，如图所示.提起隔板，让甲室中的气体进提起隔板，让甲室中的气体进入入乙室乙室.若甲室中气体的内能只与温度有
2、关，则提起隔板若甲室中气体的内能只与温度有关，则提起隔板后后当气体重新达到平衡时，其温度仍为当气体重新达到平衡时，其温度仍为T T1 3【典例1】下列说法正确的是14C.C.空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作是不遵守热力送到温度较高的室外，所以制冷机的工作是不遵守热力学第二定律的学第二定律的D.D.从单一热源吸收热量使之全部变成有用的机械功是不从单一热源吸收热量使之全部变成有用的机械功是不可能的可能的1 4 C.空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内15【标准解答标准解答】选选B.B.对物体做
3、功可使物体的内能增加，温对物体做功可使物体的内能增加，温度升高，如用打气筒打气时筒壁变热，度升高，如用打气筒打气时筒壁变热，A A错误；提起隔错误；提起隔板后，气体向真空自由膨胀，不对外做功，板后，气体向真空自由膨胀，不对外做功，W=0W=0，且，且Q=0Q=0，则内能不变，温度不变，仍为则内能不变，温度不变，仍为T T，B B正确；在一定条件下，正确；在一定条件下，热量可以由低温物体传到高温物体，但引起了外界变热量可以由低温物体传到高温物体，但引起了外界变化化,C,C错错.从单一热源吸热，并使之全部变成有用功也是从单一热源吸热，并使之全部变成有用功也是可能的，只是会引起其他变化，可能的，只是
4、会引起其他变化，D D错误错误.1 5【标准解答】选B.对物体做功可使物体的内能增加，温度升高161 617【变式训练变式训练】根据热力学第二定律，下列判断正确的是根据热力学第二定律，下列判断正确的是（）A.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.B.在火力发电中，燃气的内能不可能全部变为电能在火力发电中，燃气的内能不可能全部变为电能C.C.热机中，燃气的内能不可能全部变为机械能热机中，燃气的内能不可能全部变为机械能D.D.在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体温物体1 7【变式训练】根据热力学第二定律，下列判断正
5、确的是18【解析解析】选选B B、C C、D.D.根据热力学第二定律可知，凡与热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，而内能不可能全部变成电流的能，所以为内能，而内能不可能全部变成电流的能，所以A A错错.机机械能可全部变为内能，而内能不可能全部变成机械能而械能可全部变为内能，而内能不可能全部变成机械能而不引起其他变化，所以不引起其他变化，所以B B、C C对对.在热传导中，热量只能在热传导中，热量只能自发地从高温物体传递给低温物体，而不能自发地从低自发地从高温物体传递给低温物体，而不能自发地从低温
6、物体传递给高温物体，所以温物体传递给高温物体，所以D D对对.1 8【解析】选B、C、D.根据热力学第二定律可知，凡与热现象191 9202 0212 122【典例典例2 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.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.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.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.D.熵值越大表示系统越无序熵值越大表示系统越无序【思路点拨思路点拨】熵是反映系统无序程度的物理量，熵越大，熵是反映系统无序程度的物理量，熵越大，无序程度越大，一个孤立的系统
7、熵永远不会减小无序程度越大，一个孤立的系统熵永远不会减小.2 2【典例2】下列关于熵的有关说法错误的是23【自主解答自主解答】选选C.C.根据熵的定义知根据熵的定义知A A正确正确.从熵的意义上从熵的意义上说，系统自发变化时总是向着熵增加的方向发展，说，系统自发变化时总是向着熵增加的方向发展，B B正正确确.热力学第二定律也叫熵增加原理，热力学第二定律也叫熵增加原理，C C错误错误.熵越大，熵越大，系统越混乱，无序程度越大，系统越混乱，无序程度越大，D D正确正确.故选故选C.C.2 3【自主解答】选C.根据熵的定义知A 正确.从熵的意义上说，24【变式训练变式训练】关于热力学第二定律的微观本
8、质，下列说关于热力学第二定律的微观本质，下列说法正确的是（法正确的是（）A.A.大量分子无规则的热运动能够自动转变为有序运动大量分子无规则的热运动能够自动转变为有序运动B.B.热传递的自然过程是大量分子从有序运动状态向无序热传递的自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转化的过程运动状态转化的过程C.C.热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程态向无序程度大的运动状态转化的过程D.D.一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方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向进行2 4【变式训练
9、】关于热力学第二定律的微观本质，下列说法正确的25【解析解析】选选B B、C C、D.D.从热力学第二定律的微观本质看，从热力学第二定律的微观本质看，一切不可逆过程总是沿着大量分子热运动无序程度增大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，热力学第二定律是一个统计规律，的方向进行，热力学第二定律是一个统计规律，B B、C C对对.任何自然过程总是朝着无序程度增大的方向进行，也就任何自然过程总是朝着无序程度增大的方向进行，也就是熵增加的方向进行，故是熵增加的方向进行，故D D对对.所以选所以选B B、C C、D.D.2 5【解析】选B、C、D.从热力学第二定律的微观本质看，一切
10、262 627【典例典例3 3】关于第二类永动机，下列说法中正确的是关于第二类永动机，下列说法中正确的是A.A.热传递的过程是有方向性的热传递的过程是有方向性的B.B.第二类永动机不可能制成，因为它违背能量守恒定律第二类永动机不可能制成，因为它违背能量守恒定律C.C.第二类永动机不可能制成，因为机械能和内能的转化第二类永动机不可能制成，因为机械能和内能的转化过程具有方向性过程具有方向性D.D.热力学第二定律表明，所有的物理过程都具有方向性热力学第二定律表明，所有的物理过程都具有方向性【思路点拨思路点拨】第二类永动机虽然没有违背能量守恒定律，第二类永动机虽然没有违背能量守恒定律，但违背了热力学第
11、二定律但违背了热力学第二定律.2 7【典例3】关于第二类永动机，下列说法中正确的是28【标准解答标准解答】选选A A、C.C.根据热力学第二定律和实验事实根据热力学第二定律和实验事实都可以说明，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，所以选项地传给高温物体，所以选项A A正确；第二类永动机是一正确；第二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化，这种设想
12、并不违反能量守恒功而不引起其他任何变化，这种设想并不违反能量守恒定定2 8【标准解答】选A、C.根据热力学第二定律和实验事实都可以29律，但违反热力学第二定律，所以选项律，但违反热力学第二定律，所以选项B B错误，选项错误，选项C C正正确；热力学第二定律指出了所有与热现象有关的宏观物确；热力学第二定律指出了所有与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性，并不是所有的物理过程都具有方理过程都具有方向性，并不是所有的物理过程都具有方向性，因此选项向性，因此选项D D错误错误.故选故选A A、C.C.2 9 律，但违反热力学第二定律，所以选项B 错误，选项C 正确；热30【变式训练变式训练】第二类永动
13、机不可能制成，是因为第二类永动机不可能制成，是因为（）A.A.违背了热力学第一定律违背了热力学第一定律B.B.热量总是从高温物体传递到低温物体热量总是从高温物体传递到低温物体C.C.机械能不可能全部转变为内能机械能不可能全部转变为内能D.D.内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化【解析解析】选选D.D.第二类永动机设想虽然符合热力学第一定第二类永动机设想虽然符合热力学第一定律律,但是违背了能量转化中有些过程是不可逆的规律但是违背了能量转化中有些过程是不可逆的规律,所所以不可能制成以不可能制成,故选故选D.D.3 0【变式训练】第二类永动机不可能
14、制成，是因为311.1.下列说法中，正确的是（下列说法中，正确的是（）A.A.一切形式的能量间的相互转化都具有方向性一切形式的能量间的相互转化都具有方向性B.B.热量不可能由低温物体传给高温物体热量不可能由低温物体传给高温物体C.C.气体的扩散过程具有方向性气体的扩散过程具有方向性D.D.一切形式的能量间的相互转化都不具有可逆性一切形式的能量间的相互转化都不具有可逆性【解析解析】选选C.C.热力学第二定律反映的所有与热现象有关热力学第二定律反映的所有与热现象有关的宏观过程都具有方向性，的宏观过程都具有方向性，A A、D D错错.热量不是不能从低热量不是不能从低温物体传给高温物体，关键是能否还产
15、生其他影响，温物体传给高温物体，关键是能否还产生其他影响，B B错错.气体扩散过程具有方向性，气体扩散过程具有方向性，C C对对.3 1 1.下列说法中，正确的是（）322.2.下面关于熵的理解正确的是（下面关于熵的理解正确的是（）A.A.对于任何过程，熵总是增加的对于任何过程，熵总是增加的B.B.熵越大，就意味着系统越混乱、越分散熵越大，就意味着系统越混乱、越分散C.C.气体向真空扩散时，熵值减小气体向真空扩散时，熵值减小D.D.熵较大的宏观态就是无序程度较大的宏观态熵较大的宏观态就是无序程度较大的宏观态3 2 2.下面关于熵的理解正确的是（）33【解析解析】选选B B、D.D.如果一个系统
16、不孤立，系统的熵可能如果一个系统不孤立，系统的熵可能增加，也可能减小，所以增加，也可能减小，所以A A错；一个宏观态所对应的微错；一个宏观态所对应的微观态数目越多，熵值就越大，而宏观态所对应的微观态观态数目越多，熵值就越大，而宏观态所对应的微观态数目越多，也就越无序，就是系统越混乱、越分散，所数目越多，也就越无序，就是系统越混乱、越分散，所以以B B、D D都对；气体向真空扩散时，无序度增大，所以熵都对；气体向真空扩散时，无序度增大，所以熵值增大，所以值增大，所以C C错错.3 3【解析】选B、D.如果一个系统不孤立，系统的熵可能增加，343.3.下列过程中，可能发生的是下列过程中，可能发生的
17、是()()A.A.某工作物质从高温热源吸收某工作物质从高温热源吸收20 kJ20 kJ的热量，全部转化的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响为机械能，而没有产生其他任何影响B.B.打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发跑打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发跑进去，恢复原状进去，恢复原状C.C.利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高度更高D.D.将两瓶不同液体混合，然后它们又自发地各自分开将两瓶不同液体混合，然后它们又自发地各自分开3 4 3.下列过程中，可能发生的是()35【解析解析】选选C.C.根据热力学第二
18、定律，热量不可能从低温根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体自发地传递给高温物体，而不引起其他的变化，但物体自发地传递给高温物体，而不引起其他的变化，但通过一些物理手段是可以实现的，故通过一些物理手段是可以实现的，故C C项正确；内能转项正确；内能转化为机械能不可能自发地进行，要使内能全部转化为机化为机械能不可能自发地进行，要使内能全部转化为机械能必定要引起其他影响，故械能必定要引起其他影响，故A A项错；气体膨胀具有方项错；气体膨胀具有方向性，故向性，故B B项错；扩散现象也有方向性，项错；扩散现象也有方向性，D D项也错项也错.3 5【解析】选C.根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体
19、自364.4.成语成语“覆水难收覆水难收”指的是一盆水泼出后是不可能再回指的是一盆水泼出后是不可能再回到盆中的到盆中的.请从不同宏观态所对应的微观态数目不同这请从不同宏观态所对应的微观态数目不同这个角度个角度,解释为什么水不会自发地聚到盆中解释为什么水不会自发地聚到盆中.3 6 4.成语“覆水难收”指的是一盆水泼出后是不可能再回到盆中37【解析解析】由于盆的形状确定，水在盆中所处的宏观态对由于盆的形状确定，水在盆中所处的宏观态对应的微观态数目少，较为有序应的微观态数目少，较为有序.当把水泼出后，它的形当把水泼出后，它的形状不受盆的限制，各种可能的形状都有，此时所处的宏状不受盆的限制，各种可能的
20、形状都有，此时所处的宏观态对应的微观态数目将变得非常多，较为无序观态对应的微观态数目将变得非常多，较为无序.因为因为自发的过程总是从有序向着无序发展，所以水不会自发自发的过程总是从有序向着无序发展，所以水不会自发地聚到盆中地聚到盆中.答案：答案：见解析见解析3 7【解析】由于盆的形状确定，水在盆中所处的宏观态对应的微观38一、选择题（本大题共一、选择题（本大题共7 7小题，每小题小题，每小题5 5分，共分，共3535分，每分，每小题至少一个选项符合题意）小题至少一个选项符合题意）1.1.下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（）A.A.热量能自发地从高温物体传给低温物体热量能自发地从高温物体传
21、给低温物体B.B.热量不能从低温物体传给高温物体热量不能从低温物体传给高温物体C.C.热传递是有方向性的热传递是有方向性的D.D.能量耗散说明能量是不守恒的能量耗散说明能量是不守恒的3 8 一、选择题（本大题共7 小题，每小题5 分，共3 5 分，每小题39【解析解析】选选A A、C.C.热传递时能量自发地从高温物体传给热传递时能量自发地从高温物体传给低温物体，而不能自发地从低温物体传给高温物体，说低温物体，而不能自发地从低温物体传给高温物体，说明热传递有方向性，明热传递有方向性，A A、C C项正确项正确.热量不能自发地从低热量不能自发地从低温物体传给高温物体，只是说此过程不能温物体传给高温
22、物体，只是说此过程不能“自发进行自发进行”，并不是说这个过程就并不是说这个过程就“不能进行不能进行”，在外界的帮助下，在外界的帮助下，这个过程也可能实现，例如电冰箱的应用，故这个过程也可能实现，例如电冰箱的应用，故B B项错项错.能能量耗散只是能量品质的降低，可利用率减小，但能量总量耗散只是能量品质的降低，可利用率减小，但能量总量保持不变量保持不变,仍然是守恒的，所以仍然是守恒的，所以D D项错误项错误.3 9【解析】选A、C.热传递时能量自发地从高温物体传给低温物402.2.关于热力学第二定律，下列说法正确的是（关于热力学第二定律，下列说法正确的是（）A.A.热力学第二定律是通过实验总结出来
23、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.B.热力学第二定律是通过大量自然现象的不可逆性总结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出来的经验定律C.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.D.由于热力学第二定律没有理论和实验的依据，因此没由于热力学第二定律没有理论和实验的依据，因此没有实际意义有实际意义4 0 2.关于热力学第二定律，下列说法正确的是（）41【解析解析】选选B.B.热力学第二定律是物理学家通过对大量自热力学第二定律是物理学家通过对大量自然现象的分析，又总结了生产和生活经验得到的结论，
24、然现象的分析，又总结了生产和生活经验得到的结论，是一个经验定律，它并不能通过理论和实验来证明，但是一个经验定律，它并不能通过理论和实验来证明，但它符合客观事实，因此是正确的它符合客观事实，因此是正确的.A.A、C C错错,B,B对对.它揭示了它揭示了宏观过程的方向性，使人们认识到第二类永动机不可能宏观过程的方向性，使人们认识到第二类永动机不可能制成，对我们认识自然和利用自然有着重要的指导意义制成，对我们认识自然和利用自然有着重要的指导意义.4 1【解析】选B.热力学第二定律是物理学家通过对大量自然现象423.3.（20102010烟台高二检测）下列哪些现象能够发生，并烟台高二检测）下列哪些现象
25、能够发生，并且不违背热力学第二定律（且不违背热力学第二定律（）A.A.一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得更热一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得更热B.B.蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能C.C.桶中混浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉，上面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、水自动分离的水变清，泥、水自动分离D.D.电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体体4 2 3.（2 0 1 0 烟台高二检测）下列哪些现象能够发生，并且43【解析解析】选选C C、D.AD.A、B B都违背了
26、热力学第二定律，都不都违背了热力学第二定律，都不能发生能发生.C.C中系统的势能减少了，中系统的势能减少了，D D中消耗了电能，所以中消耗了电能，所以不违背热力学第二定律，均能发生不违背热力学第二定律，均能发生.4 3【解析】选C、D.A、B 都违背了热力学第二定律，都不能发444.4.下列有关能的转化的说法中错误的是（下列有关能的转化的说法中错误的是（）A.A.电动机是将电能全部转化为机械能的装置电动机是将电能全部转化为机械能的装置B.B.热机是将内能全部转化为机械能的装置热机是将内能全部转化为机械能的装置C.C.若将所有的海水温度都降低若将所有的海水温度都降低1 1，就能获得巨大的能，就能
27、获得巨大的能量量D.D.虽然不同形式的能量可以相互转化，但不可能将已转虽然不同形式的能量可以相互转化，但不可能将已转化成内能的能量全部收集起来加以利用化成内能的能量全部收集起来加以利用4 4 4.下列有关能的转化的说法中错误的是（）45【解析解析】选选A A、B B、C.C.电动机内线圈在电动机工作时一定电动机内线圈在电动机工作时一定会产热，会产热，A A错；热机效率不可能达到错；热机效率不可能达到100%100%，B B错；由热力错；由热力学第二定律知，通过使海水降温获得大量能量是不可能学第二定律知，通过使海水降温获得大量能量是不可能的，的，C C错；错；D D正确正确.4 5【解析】选A、
28、B、C.电动机内线圈在电动机工作时一定会产465 5一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气体，若把隔板抽出气体将进行自由膨胀，达到是理想气体，若把隔板抽出气体将进行自由膨胀，达到平衡后，则（平衡后，则（）A.A.温度不变，熵增加温度不变，熵增加 B.B.温度升高，熵增加温度升高，熵增加C.C.温度降低，熵增加温度降低，熵增加 D.D.温度不变，熵不变温度不变，熵不变4 6 5 一绝热容器被隔板分成两半，一半是真空，另一半是理想气47【解析解析】选选A.A.该过程是在真空中自由膨胀，不用克服外该过程是在真空中自由膨胀，不用克服外力做功，即
29、不对外做功，此时力做功，即不对外做功，此时W=0W=0，又是绝热过程，又是绝热过程Q=0Q=0，由热力学第一定律由热力学第一定律U=Q+WU=Q+W可知，可知，U=0U=0，即气体内能不，即气体内能不变，所以温度不变变，所以温度不变.由热力学第二定律可知，自发的宏由热力学第二定律可知，自发的宏观过程总是向着熵增大的方向发展，所以熵增加观过程总是向着熵增大的方向发展，所以熵增加.4 7【解析】选A.该过程是在真空中自由膨胀，不用克服外力做功486.6.关于熵的下列说法中正确的是（关于熵的下列说法中正确的是（）A.A.熵越高，意味着系统越熵越高，意味着系统越“混乱混乱”和和“分散分散”，无序程，无
30、序程度越高度越高B.B.熵越低，意味着系统越熵越低，意味着系统越“混乱混乱”和和“分散分散”，无序程，无序程度越高度越高C.C.熵越高，意味着系统越熵越高，意味着系统越“整齐整齐”和和“集中集中”，也就是，也就是越有序越有序D.D.熵越低，意味着系统越熵越低，意味着系统越“整齐整齐”和和“集中集中”，也就是，也就是越有序越有序4 8 6.关于熵的下列说法中正确的是（）49【解析解析】选选A A、D.D.由熵的定义，系统的熵高，表示无序由熵的定义，系统的熵高，表示无序程度大，显得程度大，显得“混乱混乱”和和“分散分散”；系统的熵低，表示；系统的熵低，表示无序程度小，显得有序、无序程度小，显得有序
31、、“整齐整齐”和和“集中集中”，可知，可知A A、D D选项正确选项正确.4 9【解析】选A、D.由熵的定义，系统的熵高，表示无序程度大507.7.如图所示，两个相通的容器如图所示，两个相通的容器P P、Q Q间装有阀门间装有阀门K K，P P中充满气中充满气体，体，Q Q内为真空，整个系统与外内为真空，整个系统与外界没有热交换界没有热交换.打开阀门打开阀门K K后，后，P P中的气体进入中的气体进入Q Q中，最终中，最终达到平衡，则（达到平衡，则（）A.A.气体体积膨胀，内能增加气体体积膨胀，内能增加B.B.气体分子势能减少，内能增加气体分子势能减少，内能增加C.C.气体分子势能增加，压强可
32、能不变气体分子势能增加，压强可能不变D.QD.Q中气体不可能自发地全部退回到中气体不可能自发地全部退回到P P中中5 0 7.如图所示，两个相通的容器51【解析解析】选选D.D.据热力学第二定律，自然界涉及热现象的据热力学第二定律，自然界涉及热现象的宏观过程都具有方向性知宏观过程都具有方向性知,D,D项正确项正确.容器内气体自由膨容器内气体自由膨胀，气体与外界之间不做功胀，气体与外界之间不做功,也没有热交换，故气体的也没有热交换，故气体的内能不变内能不变.气体分子间作用力很弱，气体体积变化时，气体分子间作用力很弱，气体体积变化时，气体分子势能可认为不变，气体分子势能可认为不变，A A、B B、
33、C C项不正确项不正确.5 1【解析】选D.据热力学第二定律，自然界涉及热现象的宏观过525 253二、非选择题（本大题共二、非选择题（本大题共2 2小题，共小题，共1515分）分）8.8.（6 6分）根据你对熵增加原理的理解，举出一些系统分）根据你对熵增加原理的理解，举出一些系统从有序变为无序的例子从有序变为无序的例子.5 3 二、非选择题（本大题共2 小题，共1 5 分）54【解析解析】根据熵增加原理，自然界的一切自发过程，总根据熵增加原理，自然界的一切自发过程，总是朝着熵增加的方向进行，而熵是描述系统无序程度的是朝着熵增加的方向进行，而熵是描述系统无序程度的物理量，熵越大，无序程度越高物
34、理量，熵越大，无序程度越高.所以，熵的增加就意所以，熵的增加就意味着系统无序程度的增加味着系统无序程度的增加.这意味着，自然界的一切自这意味着，自然界的一切自发过程，总是朝着从有序向无序的方向转化发过程，总是朝着从有序向无序的方向转化.如：燃料如：燃料的燃烧、气体的扩散、一切生命体从产生到消亡，都经的燃烧、气体的扩散、一切生命体从产生到消亡，都经历了一个从有序到无序的发展过程历了一个从有序到无序的发展过程.答案：答案：见解析见解析5 4【解析】根据熵增加原理，自然界的一切自发过程，总是朝着熵559.9.（20092009江苏高考）（江苏高考）（9 9分）若一气泡从湖底上升到分）若一气泡从湖底上
35、升到湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中湖面的过程中温度保持不变，则在此过程中关于气泡中的气体，的气体，（1 1）下列说法中正确的是）下列说法中正确的是_（填写选项前的字母）（填写选项前的字母）A.A.气体分子间的作用力增大气体分子间的作用力增大B.B.气体分子的平均速率增大气体分子的平均速率增大C.C.气体分子的平均动能减小气体分子的平均动能减小D.D.气体组成的系统的熵增加气体组成的系统的熵增加5 5 9.（2 0 0 9 江苏高考）（9 分）若一气泡从湖底上升到湖56（2 2）若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上）若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升升到湖面的过
36、程中，对外界做了到湖面的过程中，对外界做了0.6 J0.6 J的功，则此过程中的功，则此过程中气气泡泡_（选填（选填“吸收吸收”或或“放出放出”）的热量是）的热量是_ J._ J.气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了气泡到达湖面后，温度上升的过程中，又对外界做了0.1 J0.1 J的功，同时吸收了的功，同时吸收了0.3 J0.3 J的热量，则此过程中，气的热量，则此过程中，气泡内气体内能增加了泡内气体内能增加了_ J._ J.5 6（2）若将气泡内的气体视为理想气体，气泡从湖底上升57（3 3）已知气泡内气体的密度为）已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m1.29 kg/m3 3，
37、平均摩，平均摩尔质量为尔质量为0.029 kg/mol0.029 kg/mol，阿伏伽德罗常数，阿伏伽德罗常数N NA A=6.02=6.0210102323 mol mol-1-1，取气体分子的平均直径为，取气体分子的平均直径为2 21010-10-10 m.m.若若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值来气体体积的比值.（结果保留一位有效数字）（结果保留一位有效数字）5 7（3）已知气泡内气体的密度为1.2 9 k g/m3，平均摩58【解析解析】（1 1）对气泡中的气体，由于温度不变，所以）对气泡中的气体，由于温度不变
38、，所以分子平均动能不变，分子平均速率也不变，由于上升过分子平均动能不变，分子平均速率也不变，由于上升过程中压强变小，体积变大，分子间的作用力变小，故程中压强变小，体积变大，分子间的作用力变小，故A A、B B、C C错错.一个孤立的系统的自发变化过程熵永远不会减一个孤立的系统的自发变化过程熵永远不会减小，所以小，所以D D正确正确.（2 2）气泡内的气体视为理想气体，温度不变，内能不）气泡内的气体视为理想气体，温度不变，内能不变，由热力学第一定律，气体对外做功，应吸收热量为变，由热力学第一定律，气体对外做功，应吸收热量为0.6 J.0.6 J.内能增加内能增加U=0.3 J-0.1 J=0.2
39、 JU=0.3 J-0.1 J=0.2 J5 8【解析】（1）对气泡中的气体，由于温度不变，所以分子平均59（3 3）设气体体积为）设气体体积为V V0 0，液体体积为，液体体积为V V1 1气体分子数气体分子数 （或（或V V1 1=nd=nd3 3）则则 （或（或 ）解得解得 (或或2 21010-4-4）答案：答案：（1 1）D D （2 2）吸收）吸收 0.6 0.20.6 0.2（3 3）1 11010-4-4(或或2 21010-4-4）30A1VdnN,VnM631A0Vd NV6M31A0Vd NVM410V1 10V 5 9（3）设气体体积为V 0，液体体积为V 1601.1
40、.热力学第二定律说明了（热力学第二定律说明了（）A.A.高温物体与低温物体接触时，热量只能由高温物体传高温物体与低温物体接触时，热量只能由高温物体传给低温物体给低温物体B.B.不管采用什么方法，热量都不可由低温物体传给高温不管采用什么方法，热量都不可由低温物体传给高温物体物体C.C.自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性D.D.能量不断地减少，不守恒能量不断地减少，不守恒【解析解析】选选C.C.热量可从低温物体传到高温物体，但要引热量可从低温物体传到高温物体，但要引起其他变化，如冰箱制冷，所以起其他变化，如冰箱制冷，所以A A、B B错；热力学
41、第二定错；热力学第二定律并不否定能量守恒，故律并不否定能量守恒，故D D错错.6 0 1.热力学第二定律说明了（）612.2.如图所示为电冰箱的工作原理示意图如图所示为电冰箱的工作原理示意图.压缩机工作时，压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环.在蒸发器中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，下列说法正确的是（化，放出热量到箱体外，下列说法正确的是（）6 1 2.如图所示为电冰箱的工作原理示意图.压缩机工作时，强迫62A.A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外
42、热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B.B.电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外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界，是因为其消耗了电能C.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.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】选选B B、C.C.热力学第一定律适用于所有的热学过热力学第一定律适用于所有的热学过程，程，C C正确，正确，D D错误；由热力学第二定律可知错误；由热力学第二定律可知A A错误，错误，B B正正确确.6 2 A.热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外633.3
43、.如图所示，汽缸内盛有一定质如图所示，汽缸内盛有一定质量的理想气体，汽缸壁是导热的，量的理想气体，汽缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与汽缸缸外环境保持恒温，活塞与汽缸壁接触光滑，但不漏气，现将活壁接触光滑，但不漏气，现将活塞杆缓慢地向右移动，气体膨胀对外做功塞杆缓慢地向右移动，气体膨胀对外做功.已知理想气已知理想气体体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是（的内能只与温度有关，则下列说法正确的是（）6 3 3.如图所示，汽缸内盛有一定质64A.A.气体是从单一热库吸热，全用来对外做功，因此此过气体是从单一热库吸热，全用来对外做功，因此此过程违反热力学第二定律程违反热力学第二定律B.B.气体
44、是从单一热库吸热，但并未全用来对外做功，因气体是从单一热库吸热，但并未全用来对外做功，因此此过程不违反热力学第二定律此此过程不违反热力学第二定律C.C.气体是从单一热库吸热，全部用来对外做功，但此过气体是从单一热库吸热，全部用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律程不违反热力学第二定律D.D.以上三种说法都不正确以上三种说法都不正确【解析解析】选选C.C.活塞移动过程中，外力对系统做了功活塞移动过程中，外力对系统做了功.故故此过程不违反热力学第二定律此过程不违反热力学第二定律.6 4 A.气体是从单一热库吸热，全用来对外做功，因此此过程违反654.4.用两种不同的金属丝组成一个回路，接触点用
45、两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1 1插在热插在热水中，接触点水中，接触点2 2插在冷水中，如图所示，电流计指针会插在冷水中，如图所示，电流计指针会发生偏转，这就是温差发电现象发生偏转，这就是温差发电现象.这一实验是否违反热这一实验是否违反热力学第二定律？热水和冷水的温度是否会发生变化？简力学第二定律？热水和冷水的温度是否会发生变化？简述这一过程中能的转化情况述这一过程中能的转化情况.6 5 4.用两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1 插在热水中，66【解析解析】温差发电现象中产生了电能是因为热水中的内温差发电现象中产生了电能是因为热水中的内能减少，一部分转化为电能，一部分传递给冷水，不
46、违能减少，一部分转化为电能，一部分传递给冷水，不违反热力学第二定律反热力学第二定律.答案：答案：不违反不违反 热水温度降低，冷水温度升高热水温度降低，冷水温度升高.转化效转化效率低于率低于100%100%6 6【解析】温差发电现象中产生了电能是因为热水中的内能减少，675.5.热力学第二定律常见的表述有两种热力学第二定律常见的表述有两种.第一种表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，第一种表述：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；而不引起其他变化；第二种表述：不可能从单一热库吸收热量并把它全部用第二种表述：不可能从单一热库吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化来做功，而不引起其他变化.图甲是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：图甲是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体.请你根据第二种表述完成示意图乙请你根据第二种表述完成示意图乙.根据你的理解，热根据你的理解，热力学第二定律的实质是力学第二定律的实质是_._.6 7 5.热力学第二定律常见的表述有两种.686 869【解析解析】示意图如图所示示意图如图所示.一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性.答案：答案：见解析见解析6 9【解析】示意图如图所示.
