2018-2019学年高中物理 第十章 热力学定律 第5、6节 热力学第二定律的微观解释 能源和可持续发展课后课时精练 新人教版选修3-3

《2018-2019学年高中物理 第十章 热力学定律 第5、6节 热力学第二定律的微观解释 能源和可持续发展课后课时精练 新人教版选修3-3》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第5、6节热力学第二定律的微观解释能源和可持续发展[对点训练]考点1对有序和无序、宏观态和微观态的理解1．(多选)下列过程中不可逆的是(　　)A．锤子打铁，铁发热B．传热的容器内盛有液体，容器放在恒温的大水池内，不停地搅动液体，可保持温度不变C．在一绝热容器内，不同温度的液体混合D．在一绝热容器内，不同温度的氦气进行混合答案　ABCD解析　功变热是不可逆过程，故A符合题意。B中过程既有功变热，又有热传导，是不可逆过程，故B符合题意。C中液体扩散是不可逆过程，故C符合题意。D中具有一定温度的热传导也是不可逆的，故D也符合题意。2．如图所示，气体自由膨

2、胀的不可逆性可以用概率来说明，a、b、c三个分子在A、B两室的分配情况如下表：A室abcabbcaccab0B室0cababbccaabc则：(1)a分子出现在A室的概率为________。(2)a、b、c三分子全部回到A室的概率为________。(3)若有N个分子，则N个分子全部自动回到A室的概率为________。答案　(1)　(2)　(3)解析　a分子在自由运动后，在A室、B室的概率分别为，b分子在A室、B室的概率分别为，c分子在A室、B室的概率分别为，则a、b、c三分子都在A室的概率为××＝。假设有N个分子，则全部在A室的概率为。考点2热

3、力学第二定律的微观意义3.在一定速度下发生变化的孤立系统，其总熵的变化情况是(　　)A．不变B．可能增大或减小C．总是增大D．总是减小答案　C解析　一切孤立系统总向着总熵增大的方向发展。(1)由熵的定义可知，熵较大的宏观状态就是无序程度较大的宏观状态，也就是出现概率较大的宏观状态。在自然过程中熵总是增加的，其原因并非因为有序是不可能的，而是因为通向无序的渠道要比通向有序的渠道多得多，把事情搞得乱糟糟的方式要比把事情做得整整齐齐的方式多得多。(2)从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律：一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，而熵值较大代

4、表着较为无序，所以自发的宏观过程总是向无序程度更大的方向发展。4．(多选)下列关于熵的观点中正确的是(　　)A．熵越大，系统的无序程度越大B．对于一个不可逆绝热过程，其熵不会减小C．气体向真空中扩散时，熵值减小D．自然过程中熵总是增加，因为通向无序的渠道要比通向有序的渠道多得多答案　ABD解析　熵是系统内分子运动无序性的量度，熵越大，其无序程度越大，A正确。不可逆绝热过程，其宏观态对应微观态数目增大，其熵会增加，不会减小，B正确。气体向真空中扩散，无序程度增大，熵值增大，C错误。自然过程中，无序程度较大的宏观态出现概率较大，因而通向无序的渠道多，D

5、正确。5．热力学第二定律的开尔文表述指出：内能与机械能的转化具有方向性。请结合熵的变化加以解释。答案　见解析解析　机械运动是宏观情况下物体在空间位置上的变化，物体运动状态的变化完全遵循牛顿运动定律所反映的因果关系，这是一种有序的运动。热运动是大量分子的无规则运动，系统的一个宏观状态包含着大量的微观状态，这是一种无序的运动。机械运动向热运动的转化，属于从有序向无序的转化，会导致熵的增加，符合热力学规律，因此机械能可以全部转化为内能。反之，热运动向机械运动的转化属于从无序向有序的转化，即从高熵向低熵转化，不符合熵增加原理，因此内能向机械能的转化不能全部

6、实现。6．成语“覆水难收”指一盆水泼出后是不可能再回到盆中的。请结合熵的变化解释为什么水不会自发地聚到盆中？答案　见解析解析　由于盆的形状确定，水在盆中时，空间位置和所占据的空间体积一定，显得“有序”“整齐”和“集中”，系统的熵低。当把水泼出后，它的形状不再受盆的限制，各种可能的形状都有，占据的空间体积和所处的位置都有多种可能。显得“无序”“混乱”“分散”。系统的熵高。水泼出的过程属于从有序向无序的转化过程。导致熵的增加，符合熵增加原理。反之，水聚到盆中的过程，属于从无序向有序的转化。即从高熵向低熵转化，不符合熵增加原理。因此水不能自发地聚到盆中。

7、考点3能源的开发和利用7.(多选)关于能源的利用，下列说法中正确的是(　　)A．由于我国煤和石油的储量十分丰富，所以太阳能的开发在我国并不十分重要B．能源的利用过程，实质上是能的转化和传递的过程C．现在人类社会使用的能源主要是煤、石油和天然气D．煤、石油和天然气的化学能归根到底来自太阳能答案　BCD解析　目前人类使用的能源主要的仍是煤、石油和天然气。燃料燃烧时，化学能转化为内能，内能又可转化成机械能和电能。人类在生产和生活中需要各种形式的能，我们可以根据需要把能源的能量转化成各种形式的能，以供利用。所以，能源的利用过程实质上是能的转化和传递的过程。

8、我国的煤和石油尽管储量丰富，但终究有限，且利用后不能再生，终有用完的日子，所以开发和利用新能源，特别是核能和太阳能，是解决