10.4 热力学第二定律 习题教案（人教版选修3-3）9

《10.4 热力学第二定律 习题教案（人教版选修3-3）9》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第四节热力学第二定律【指路问津】（1）什么是第一类永动机？什么是第二类永动机？（2）你能给出热力学第二定律的哪几种表述？这几种表述有什么关系？【典型例题】1．下列说法正确的是A．机械能全部变成内能是不可能的，内能全部变成机械能也是不可能的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．任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能，从单一热源吸收的热量全部变成功在一定条件

2、下是可能的[精与解]热力学第二定律告诉我们：第二类永动机并不违背能量守恒定律，只是机械能和内能在相互转化的过程中具有方向性，机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部转化为机械能同时不引起其他变化．故A、B选项都不对。热量不可能从低温物体传到高温物体，在有外界做功的情况下是可能的。从单一热源吸热并全部转变成功，在有外界变化的情况下也是可能的，故C错D对。[解后思]热力学第二定律的两种表述：（1）热量不能自发地由低温物体传递到高温物体。（2）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。这里的“不能”、“不可能”

3、在一定条件下是可能的，空调、电冰箱都是通过外界做功使热量由低温物体传递到高温物体，但是这一过程消耗了额外的能量。同理，从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，必定要引起其他变化。分析热力学第二定律相关问题时要予以关注。[评注]热力学第二定律揭示了一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。宣告了第二类永动机是不可能制造成功的。2．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，而不引起其他变化；第二种表述：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。图（a）是根据热力学第二

4、定律的第二种表述画出的示意图：任何热机要维持运行必须与外界有两个通道(热源）交换热量；机器从一个通道(高温热源）中吸取能量，一部分用来完成人们需要它做的功，另一部分不可避免地从另外一个通道(低温热源）中散发开去。请你根据第一种表述完成示意图(b）。根据你的理解，热力学第二定律的实质是_________________________。制冷机低温物体高温物体图（b）热机低温物体高温物体图（a）WQ1Q2制冷机低温物体高温物体WQ1Q2图（c）[精与解]观察图（b）可知，制冷机是通过外力做功把热量从低温物体传递到高温物体的，其

5、示意图见图（c）。这说明热量不能自发地从低温物体传给高温物体，但在一定条件下，热量可以从低温物体传给高温物体。热力学第二定律的实质是：自然界中进行的与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性。【阶梯训练】[梯次一]1．根据热力学定律和分子动理论，可知下列说法中正确的是()A．理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换B．一定质量理想气体，若体积增大，则气体分子间作用力将增大，气体内能将增大C．因为第一类永动机不遵循能的转化及守恒定律，故不能制成D．根据热力学第二定律可知热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低

6、温物体传到高温物体2．下列说法正确的是（）A．外界对物体做功，物体的内能一定增加B．机械能可以全部转化为内能而不引起其他变化C．自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性D．第二类永动机不可能制成，是因为它违反了热力学第二定律3．下列说法正确的是（）A．物体放出热量，温度一定降低　　　　　　　B．物体内能增加，温度一定升高C．热量能自发地从低温物体传给低温物体　　　D．热量能自发地从高温物体传给低温物体4．下列说法正确的是()A．在自然条件下，热传递的过程是不可逆的B．热量不可能由高温物体传递给低温物体C．气体的扩散过

7、程具有方向性D．一切形式能量转化都不具有方向性5．下列说法中可行的是()①将地球上所有海水的温度降低0.1℃，以放出大量内能供人类使用②制造一种机器，把物体与地面摩擦所产生的热量全部收集起来再全部加以使用③建造一只可以从海洋中提取热量的船，把热量转化为机械能，驱动螺旋桨旋转④制造一种效率为100％的热机A.．①可行B．①④可行C．②④可行D．①②③④都不可行6．第二类永动机不可以制成，是因为（）A．违背了能量的守恒定律B．热量总是从高温物体传递到低温物体C．机械能不能全部转变为内能D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其

8、他变化7．关于第二类永动机，下列说法中正确的是()A．它既不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律B．它既违反了热力学第一定律，也违反了热力学第二定律C．它不违反热力学第一定律，只违反热力学第二定律D．它只违反热力学第一定律，不违反热力学第二定律8．关于热机说法正确的是()A．热机是内能转化为机械能