1、热力学第二定律的微观解释能源和可持续发展时间:45分钟一、单项选择题1.下列有关熵的说法中不正确的是( D )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增加原理D.熵值越大代表越有序解析:首先应明确熵的物理意义:它是表征分子运动无序性的物理量,熵越大,说明越混乱,即越无序.热力学第二定律的微观意义表明:一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行,即向熵增大的方向进行,所以热力学第二定律也叫做熵增加原理.2.对热力学第二定律,下列理解正确的是( B )A.自然界进
2、行的一切宏观过程都是可逆的B.自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性,是不可逆的C.热量不可能由低温物体传递到高温物体D.第二类永动机违背了能量守恒定律,因此不可能制成解析:由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,而不引起其他变化,由此说明热量由低温物体传到高温物体是可能的,但要引起其他变化,故C项错误;第二类永动机并不违反能量守恒定律,却违背了热力学第二定律,故A、D两项错误,B项正确.3.关于能源的利用和节能,下列说法正确的是( D )A.根据能量守恒定律,能源的利用率应该是100%B.由
4、要,B、C错误.4.有经验的柴油机维修师傅,不用任何仪器,只要将手伸到柴油机排气管附近,去感受一下尾气的温度,就能判断出这台柴油机是否节能,真是“行家伸伸手,就知有没有”.关于尾气的温度跟柴油机是否节能之间的关系,下列说法中正确的是( B )A.尾气的温度越高,柴油机越节能B.尾气的温度越低,柴油机越节能C.尾气的温度高低与柴油机是否节能无关D.以上说法均不正确解析:气体的内能不可能完全转化为柴油机的机械能,柴油在汽缸中燃烧,产生高温高压气体,是一个高温热源,而柴油机排气管排出的尾气是一个低温热源.根据能量守恒定律
5、,这两个热源之间的能量差就是转换的机械能,燃烧相同的燃料,要想输出的机械能越多,尾气的温度就要越低,即这样的柴油机就节能,故选项B是正确的.5.某学习小组做了如下实验:先把空的烧瓶放入冰箱冷冻,取出烧瓶,并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上,封闭了一部分气体,然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里,气球逐渐膨胀起来,如右图.在气球膨胀过程中,下列说法正确的是( B )A.该密闭气体分子间的作用力增大B.该密闭气体组成的系统熵增加6C.该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的D.该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和解析:一切自然
6、过程中,一个孤立系统的总熵不会减少,B项正确;气球膨胀分子间的距离增大,分子间的作用力减小,A项错误;气体的压强是由于气体分子频繁地撞击容器壁产生的,C项错误;因气体分子之间存在间隙,所以密闭气体的体积大于所有气体分子的体积之和,D项错误.二、多项选择题6.关于热力学第二定律的微观意义,下列说法正确的是( CD )A.大量分子无规则的热运动能够自动转变为有序运动B.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C.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D.
8、宏观过程具有方向性解析:在发生能量转化的宏观过程中,其他形式的能量最终会转化为流散到周围环境的内能,无法再回收利用,这种现象叫能量耗散.能量耗散并不违反能量守恒定律,宇宙中的能量既没有减少,也没有消失,它只从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性,故A、C错.68.下列过程中,可能实现的是( BC )A.将海水温度自动下降时释放的内能全部转变为机械能B.利