1、第十章 热力学定律课前预习作业课堂检测作业课时18 热力学第二定律的微观解释课后巩固作业基础训练课前预习作业一、选择题1下列说法中正确的是()A一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行B一切自发过程总是沿着分子热运动的有序性增大的方向进行C在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵一定不会增大D在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵可能减小A解析：根据熵增加原理，不可逆过程总是朝着熵增大的方向进行，故选 A.2(多选)下列关于熵的观点中正确的是()A熵越大，系统的无序度越大B对于一个不可逆绝热过程，其熵总不会减小C气体向真空扩散时，熵值减小D自然过程中熵总是增加的，是因为通向无序的渠道要比
2、通向有序的渠道多得多ABD解析：熵是系统内分子运动无序性的量度，熵越大，其无序度越大，选项 A 正确；一个不可逆绝热过程，其宏观状态对应微观态数目增大，其熵会增加，不会减小，选项 B 正确；气体向真空中扩散，无序度增大，熵值增大，选项 C 错误；自然过程中，无序程度较大的宏观态出现概率大，因而通向无序的渠道多，选项 D 正确3(多选)关于孤立体系中发生的实际过程，下列说法中正确的是()A系统的总熵只能增大，不可能减小B系统的总熵可能增大，可能不变，还可能减小C系统逐渐从比较有序的状态向更无序的状态发展D系统逐渐从比较无序的状态向更加有序的状态发展AC解析：在孤立体系中发生的实际过程，其系统的总
3、熵总是增加的，它不可能减小，故 A 正确、B 错误；根据熵增加原理，该系统只能是从比较有序的状态向更无序的状态发展，故 C 正确、D 错误4(多选)关于有序和无序、宏观态和微观态，下列说法正确的是()A有序和无序是绝对的B一个“宏观态”可能对应着许多的“微观态”C一个“宏观态”只能对应着唯一的“微观态”D无序意味着各处一样、平均、没有差别BD解析：因为无序是各处都一样、平均、没有差别，故 D 项正确；而有序和无序是相对的，故 A 项错误；而一个“宏观态”可能对应一个或多个“微观态”，所以 B 项正确，C 项错误5(多选)下列说法正确的是()A如果大量分子的集合从 A 分布进入 B 分布的概率大
4、于从 B 分布进入 A 分布的概率，则 B 分布更无序B如果大量分子的集合从 A 分布进入 B 分布的概率大于从 B 分布进入 A 分布的概率，则 A 分布更无序C大量分子的集合能自发地从 A 分布进入 B 分布，则该过程是可逆的D大量分子的集合能自发地从 A 分布进入 B 分布，则该过程是不可逆的AD解析：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如果大量分子的集合从 A 分布进入 B 分布的概率大于从 B 分布进入 A 分布的概率，则说明 B 分布更无序一些，A 正确，B 错误大量分子的集合自发的运动过程是不可逆的，D 正确，C 错误二、非选择题6两个温度不同的物体接触时，热量会
5、自发地从高温物体传向低温物体，直到两者温度相等；一个温度处处相等的物体，不可能自发地变得一部分温度高、另一部分温度低怎样从分子热运动的角度解释热传递的这种方向性？答案：两个物体温度不同，分子热运动的平均动能不同，一个物体分子平均动能大，另一个物体分子平均动能小，总体上看，分子热运动的分布较为有序，能量适当集中，而热量由高温物体传到低温物体的过程中，能量变的分散，分子热运动的分布较为无序由于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所以热传递中能量自发地由高温物体传向低温物体，热传递具有方向性7如图，质量、温度相同的水，分别处于固态、液态和气态三种状态下，它们的熵的大小有什么关系？为什
6、么？答案：根据大量分子运动对系统无序程度的影响，热力学第二定律又有一种表述：由大量分子组成的系统自发变化时，总是向着无序程度增加的方向发展，至少无序程度不会减少这也就是说，任何一个系统自发变化时，系统的熵要么增加，要么不变，但不会减少质量相同，温度相同的水，可以由固体自发地向液体、气态转化，所以，气态时的熵最大，其次是液体，固态时的熵最小基础训练课堂检测作业一、单项选择题1下列关于熵的有关说法错误的是()A熵是系统内分子运动无序性的量度B在自然过程中熵总是增加的C热力学第二定律也叫做熵减小原理D熵值越大代表越无序C解析：根据熵增加原理，不可逆过程总是朝着熵增大的方向进行2已知一个系统的两个宏观
7、态甲、乙，其对应微观态的个数分别为较少、较多，则下列关于两个宏观态的描述及自发过程的可能方向的说法中正确的是()A甲比较有序，乙比较无序，甲乙B甲比较无序，乙比较有序，甲乙C甲比较有序，乙比较无序，乙甲D甲比较无序，乙比较有序，乙甲A解析：一个宏观态对应微观态的多少标志了宏观态的无序程度，从中还可以推知系统自发地进行方向，微观态数目越多，表示越无序，故甲较有序，乙较无序，B、D 错误；一切自发过程总沿着无序性增大的方向进行，即甲乙，A 正确，C 错误3关于气体向真空中扩散的规律，下列叙述中错误的是()A气体分子数越少，扩散到真空中的分子全部回到原状态的可能性越大B气体分子数越多，扩散到真空中的
8、分子全部回到原状态的可能性越大C扩散到真空中的分子在整个容器中分布得越均匀，其宏观态对应的微观态数目越大D气体向真空中扩散时，总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行B解析：气体分子数越多，其宏观态对应的微观态数目越多，无序性越大，所以回到原状态的可能性越小，因此 B 错误二、多项选择题4下列关于熵的说法中正确的是()A熵值越大，意味着系统越“混乱”和“分散”，无序程度越高B熵值越小，意味着系统越“混乱”和“分散”，无序程度越高C熵值越大，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是越有序D熵值越小，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是越有序AD解析：熵是分子运动无序程度的量度，熵值越大，意味着系
9、统无序程度越高；熵值越小，意味着系统越有序故 A、D 正确5以一副扑克牌为例，下列关于有序和无序、宏观态和微观态的认识中不正确的是()A按黑桃、红桃、草花、方块的顺序，而且从大到小将扑克牌排列起来，扑克牌这时是有序的B将扑克牌按偶数和奇数分成两部分，扑克牌是无序的，每部分内部是有序的C一副扑克牌，这就是一个宏观态，将牌洗动一次就是一个微观态D一副扑克牌按偶数和奇数分成两部分，这是一个宏观态，从偶数部分抽出一张插入到奇数部分，它是该宏观态对应的一个微观态BD解析：扑克牌的排列是有确定规则的，是有序的，A 正确；按偶数和奇数分成两部分，是有序的，内部是无序的，B 错误；一副扑克牌是一个系统，是一个
10、宏观态，洗动一次，该状态为这副扑克牌宏观态对应的一个微观态；奇偶分开是一种宏观态，从偶数部分抽出一张插入到奇数部分，原宏观态被破坏，C 正确，D 错误三、非选择题6一杯热水置于空气中，它总是冷却到与周围环境相同的温度，因为处于比周围温度高或低的几率都较小，而与周围环境同温的平衡态是几率最大的状态，但是这杯水的熵却减少了，这与熵增加原理相矛盾吗？答案：见解析解析：熵增加原理是指在一个封闭系统中，不可逆过程总是向熵增加的方向进行，如果取这杯热水和周围环境作为一个封闭系统，整个过程中此系统的熵是增加的若仅取一杯水为研究对象，它不是封闭系统，它与外界有能量交换，虽然水的熵减少，但与熵增加原理不矛盾7一
11、锅开水投入了 5 个糖馅的甜汤圆，随后又投入了 5 个肉馅的咸汤圆，甜、咸汤圆在沸水中翻滚，象征着封闭系统进入了一个自发的过程，随后，用两只碗各盛了 5 个汤圆，每碗汤圆中共有六种可能：全是甜的全是咸的1 甜 4 咸4 甜 1 咸，这是四种不平衡的宏观态2 甜 3 咸3 甜 2 咸，这是两种相对平衡的宏观态两只碗各盛 5 个汤圆共有 32 种组合方式，我们称为 32 个微观态，试问：(1)以上六种宏观态所对应的微观态的个数各是多少？请设计一个图表来表示(2)以上相对平衡的宏观态出现的概率是多少？答案：(1)宏观态对应的微观态个数.宏观态全是甜的全是咸的1 甜4 咸4 甜1 咸2 甜3 咸3 甜2 咸微观态个数11551010(2)相对平衡的宏观态出现的概率为：P10101155101058.谢谢观赏！Thanks!