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1、热力学第二定律进阶练习一、单选题1.根据你学的热学中的有关知识，判断下列说法中正确的是（）A.机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部用来做功以转化成机械能B.凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能自发地从高温物体传递给低温物体，而不能自发地从低温物体传递给高温物体C.尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到-293D.第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以制造出来2.热力学第二定律常见的表述方式有两种，其一是：不可能使热量由低温物体传递到高温物体而不引起其它变化；其二是：不可能从单
2、一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其它变化第一种表述方式可以用如图的示意图来表示，根据你对第二种表述的理解，如果也用类似的示意图来表示，你认为下列示意图中正确的是（）A.B.C.D.3.在以下说法中，正确的是（）A.热量不可能地从低温物体传到高温物体B.质量、温度都相同的氢气和氧气，分子平均动能不同C.液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性特点D.气体压强达到饱和气压时，蒸发和液化都停止了二、填空题4.(1)一定量的气体从外界吸收了4.7105J的热量，同时气体对外做功2.5105J，则气体的内能增加了_J (2)热力学第二定律有两种表述，一种是克劳修斯表述，另一种叫开尔文表
3、述请你写出开尔文表述：_ (3)用打气筒给自行车打气，设每打一次可打入压强为一个大气压的空气125cm3自行车内胎的容积为2.0L，假设胎内原来没有空气，那么打了40次后胎内空气压强为多少？ (设打气过程中气体的温度不变)5.(1)下列说法正确的是_ A已知一个水分子的质量和水的摩尔质量，可以计算出阿伏伽德罗常数 B做功与热传递的本质不同在于做功导致能量转化，热传递导致内能转移 C机械能可能全部转化为内能，内能也可以全部用来做功以转化成机械能 D凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量只能从高温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体 E尽管技术不断进步，热机的效率仍不
4、能达到100%，制冷机却可以使温度降到一293 (2)如图所示，粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口，管内有一段水银柱，右管内气体柱长为39cm，中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm，先将口B封闭，再将左管竖直插入水银槽中，设整个过程温度不变，稳定后右管内水银 面比中管内水银面高2cm，求： 稳定后右管内的气体压强p； 左管A端插入水银槽的深度h(大气压强p0=76cm Hg)参考答案【答案】1.B2.B3.C4.2.2105;不可能从单一热库(源)吸收热量，使之完全变成功(全部对外做功)，而不产生其他影响(不引起其他变化)5.AB【解析】1. 解：A、根据热力学第二定律可知，机械能可能全
5、部转化为内能；在没有外界影响时，内能不能全部用来做功以转化成机械能，故A错误 B、凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量能自发从高温物体传递给低温物体，不能自发从低温物体传递给高温物体故B正确 C、-273.15是一切低温的极限，故制冷机不可能使温度降到-293故C错误 D、第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，违背了热力学第二定律，第二类永动机不可以制造出来故D错误 故选B 根据热力学第二定律分析机械能与内能转化的关系；在外界影响下，热量也能从低温物体传递给高温物体制冷机不可能使温度降到-273永动机是不可能制成的 热力学第二定律指出与热现象有关的宏观
6、过程都具有方向性，是不可逆过程；此外要理解两类永动机都不能制造成功的原因和、-273.15是一切低温的极限，只能接近不能达到 2. 解：第二种表述中说明的是从单一热源获得能量；并且在能量转移过程中会有部分能量耗散； 故示意图只能为B； 故选：B 根据对第二种描述的理解，分析能量传递的方向可以得出正确的示意图 本题考查热力学第二定律的理解，要注意明确不能从单一热源吸收热量而源源不断地对外做功的意义 3. 解：A、热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，但在外界的影响下，热量能地从低温物体传到高温物体如电冰箱，故A错误 B、温度是分子平均动能的标志温度相同的氢气和氧气，分子平均动能一定相同，故B错
7、误 C、液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性特点，故C正确 D、水蒸气达到饱和时，水蒸气的压强不再变化，蒸发和液化仍在进行，此时蒸发和液化达到动态平衡，故D错误 故选：C 在外界的影响下，热量能地从低温物体传到高温物体温度是分子平均动能的标志液晶既具有液体的流动性，又具有晶体的光学各向异性特点汽体压强达到饱和汽压时，蒸发和液化到达动态平衡 热力学第二定律、温度的微观意义、液晶的特性等等是热力学的重要知识，要理解并记牢 4. 解：(1)U=W+Q=4.7105J-2.5105J=2.2105J (2)不可能从单一热库(源)吸收热量，使之完全变成功(全部对外做功)，而不产生其他影响(不
8、引起其他变化) (3)根据玻意耳定律得：p1V1=p2V2 p2=2.5大气压 故答案为：2.2105J，不可能从单一热库(源)吸收热量，使之完全变成功(全部对外做功)，而不产生其他影响(不引起其他变化)2.5个大气压 5. 解：(1)A、水的摩尔质量与一个水分子质量的比值等于阿伏伽德罗常数，故A正确 B、做功与热传递都能发亮物体的内能，但两者的本质不同：做功导致能量转化，热传递导致内能转移故B正确 C、根据热力学第二定律可知，机械能可能全部转化为内能，在没有外界影响时，内能不能全部用来做功以转化成机械能故C错误 D、凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量能自发从高温物体传递给
9、低温物体，不能自发从低温物体传递给高温物体故D错误 E、根据热力学第三定律知，制冷机不可能使温度降到一273故E错误 故选AB (2)插入水银槽后，对右管内气体： 由玻意耳定律得：p0l0S=p(l0-)S 解得p=78cmHg 插入水银槽后左管气体的压强为 p=p+h=(78+2)cmHg=80cmHg 左管内外水银面的高度差为 h1=80cm-76cm=4cm 对中、左管内气体，则有p0l=pl 得l= 则左管插入水银槽的深度为h=l+-l+h1=(40+1-38+4)cm=7cm 故答案为： (1)AB； (2)稳定后右管内的气体压强p是78cmHg； 左管A端插入水银槽的深度h是7cm
