1、第十章第4节热力学第二定律基础达标练1(多选)下列哪些过程具有方向性()A热传导过程 B动能向势能的转化过程C气体的扩散过程 D气体向真空中的膨胀过程解析：选ACD热传递、气体的扩散和气体在真空中的膨胀都是与热现象有关的宏观自然过程，由热力学第二定律可知，它们都是不可逆的，具有方向性，故选项A、C、D正确；动能向势能的转化与热现象无关，是可逆的，不具有方向性，故选项B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为动能，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成机械能，只有机械能才能转化成内能C机械能和内能的转化过程具有
2、方向性，内能转化成机械能是有条件的D以上说法均不正确解析：选C机械能和内能的相互转化，必须通过做功来实现，故C选项正确3下列过程中，可能发生的是()A某工作物质从高温热源吸收20 kJ的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响B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C利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高D将两瓶不同液体自发混合，然后又自发地各自分开解析：选C根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体自发地传给高温物体，而不引起其他的变化，但通过一些物理过程是可以实现的，故C项正确；内能自发地全部转化为机械能是不可能的，故A项错误；气体膨胀具有方向性，故
3、B项错误；扩散现象也有方向性，故D项错误4.(多选)如图所示，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背热力学第一定律D电冰箱的工作原理违背热力学第一定律解析：选BC热量不能自发地从低温物体传到高温物体，要想使热量从低温物体传到高温物体必须借助于其他系统做功，A错误，B正确；热力学第一定律适用于所有的热学过程，C正确，D错误5(多选)关于热
4、力学第二定律，下列说法正确的是()A热量能够自发地从高温物体传到低温物体B不可能使热量从低温物体传向高温物体C从单一热库吸收热量，可以使之完全变成功D气体向真空自由膨胀的过程是不可逆过程E功转变为热的实际宏观过程是可逆过程解析：选ACD根据热力学第二定律可知，热量能够自发地从高温物体传到低温物体，故A正确；在外界的影响下，能使热量从低温物体传向高温物体，如空调，故B错误；根据热力学第二定律(不可能从单一热库吸收热量，使之完全变为有用功，而不产生其他影响)，可知在外界的作用下，从单一热库吸收热量，可以使之完全变成功，故C正确；所有涉及热现象的宏观过程都有方向性，则知气体向真空自由膨胀的过程是不可
5、逆过程，故D正确；功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程，故E错误6(多选)根据热力学第二定律，下列判断正确的有()A热机中燃气的内能不可能全部变成机械能而不产生其他影响B电流的能不可能全部变成内能C在火力发电机中，燃气的内能不可能全部变成电能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：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用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，内能不能全部转化为机械能而不产生其他影响”，故A正确；由电流热效应中的焦耳定律可知，电流的能可以全部转化为内能，故B错误；火力发电机发电时，能量转化的过程为内能机械能电能，因为内能
6、机械能的转化过程中会对外放出热量，故燃气的内能必然不能全部变为电能，C正确；热量从低温物体传递到高温物体不能自发进行，必须借助外界的帮助，结果会带来其他影响，这正是热力学第二定律第一种表述的主要思想，故D正确7(多选)下列关于热机说法中，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：选AD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正确，
7、C错误8(多选)关于分子动理论和热力学定律，下列说法正确的是()A热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体B若两分子间距离增大，分子势能一定增大C一定质量的某种理想气体绝热膨胀，温度降低D热力学第二定律描述了宏观热现象的方向性解析：选ACD大量的事实表明，热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但不能自发地从低温物体传递到高温物体，选项A正确；若两分子间距离从零开始增加，则随着分子间距离增大，分子势能先减小后增大，选项B错误；由热力学第一定律可知，一定质量的某种理想气体绝热膨胀时对外做功，内能减小，温度降低，选项C正确；热力学第二定律指出，一切与热现象有关的
8、宏观自然过程都具有方向性，选项D正确9(多选)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：选BCD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，故A错；由热力学第二定律可知B、C、D正确10(多选)关于空调机，下列说法正确的是()A制冷空调机工作时，
9、热量从低温物体传到高温物体B制暖空调机工作时，热量从高温物体传到低温物体C冷暖空调机工作时，热量既可以从低温物体传到高温物体，也可以从高温物体传到低温物体D冷暖空调机工作时，热量只能从低温物体传到高温物体解析：选AC制暖空调机工作时热量既可以从高温物体传到低温物体，也可以从低温物体传到高温物体，而制冷空调机只可以把热量从低温物体传到高温物体；冷暖空调机工作时，热量既可以从高温物体传到低温物体，也可以从低温物体传到高温物体，故选项A、C正确，选项B、D错误能力提升练1(多选)下列说法中正确的是()A第一类永动机不可能制成是因为违反了能量守恒定律B第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步，第
10、二类永动机可以制造出来C由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能D分子间引力和斥力同时存在，都随距离增大而减小，但斥力变化更快解析：选AD第一类永动机是不可能制成的，因为它违背了能量守恒定律，故A正确；第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，内能与机械能之间的转化具有方向性才是第二类永动机不可能制成的原因，故B错误；由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递也不一定会改变内能，故C错误；根据分子力与分子之间距离的关系可知，分子间引力和斥力同时存在，都随距离增大而减小，但斥力变化更快，
11、故D正确2(多选)关于热力学第一定律、晶体和非晶体及分子势能，以下说法正确的是()A气体对外做功，其内能可能增加B烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明蜂蜡是晶体C分子势能可能随分子间距离的增加而增加D热量不可能从低温物体传到高温物体解析：选AC根据热力学第一定律可知，做功和热传递都可以改变物体的内能，气体对外做功，若同时吸收一定的热量，其内能可能增加，故A正确；烧热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面，熔化的蜂蜡呈椭圆形，说明云母是晶体，故B错误；分子势能随分子之间距离的变化比较复杂，当分子力表现为引力时，距离增大时，分子力做负功，故分子势能增大，故C正确；根据热力学
12、第二定律可知，在一定的条件下热量可能从低温物体传到高温物体，如空调机，故D错误3(多选)根据热力学第二定律，可知下列说法中正确的是()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热能，但热能不可能全部转化为机械能D机械能可以全部转化为热能，热能也可能全部转化为机械能解析：选BD由热力学第二定律克劳修斯表述知，热量可以自发地从高温物体传给低温物体，当外界对系统做功时，也可以使系统从低温物体吸取热量传到高温物体，冰箱就是这样的装置，故A错误，B正确；机械能可以全部转化为内能，如在水平地面上运动的物
13、体，克服摩擦阻力做功，最终静止，这个过程中机械能全部转化为内能，当外界条件发生变化时，内能也可以全部转化为机械能，如在等温膨胀过程中，系统吸收的热量全部转化为对外界做的功，故C错误，D正确4.如图所示，汽缸内盛有一定量的理想气体，汽缸壁是导热的，汽缸外环境保持恒温，活塞与汽缸壁的接触面是光滑的，但不漏气现将活塞与杆连接，使其缓慢地向右移动，这样气体将等温膨胀并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气体是从单一热库吸热，全部用来对外做功，因此此过程违反了热力学第二定律B气体是从单一热库吸热，但并未全部用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律C气体是从单一热库吸热，
14、全部用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律D以上三种说法都不对解析：选C此过程虽然是气体从单一热库吸热，全部用来对外做功，但引起了其他变化，所以此过程不违反热力学第二定律5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？简述这一过程中能的转化情况解析：温差发电现象中产生了电能是因为热水中的内能减少，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答案：不违反热水温度降低，冷水温度升高一部分内能转化为电能6汽油机等内燃机中，燃料燃烧释放的能量并不会全部用来做有用功，试在图中的括号内填出能量流失的形式_；_.已知某台汽油机的效率是20%，如果这台汽油机用来做有用功的能量是9104 J，则这段时间里汽油机消耗了_g的汽油(假设汽油的热值为4.5107 J kg1)解析：根据内燃机燃料燃烧能量走向示意图分析可知，能量流失的形式：克服机械间的摩擦损失了一部分能量；排放的废气带走大部分能量机械效率等于有用功与总功的比值，总功W总4.5105 J；根据能量守恒定律可知，W总Q放qm，消耗的汽油m0.01 kg10 g.答案：克服机械间的摩擦损失了一部分能量排放的废气带走大部分能量10
