10.4 热力学第二定律 课时练习（含答案）

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1、4 4 热力学第二定律热力学第二定律 考点一 宏观过程的方向性 1(多选)下列哪个过程具有方向性( ) A热传导过程 B机械能向内能的转化过程 C气体的扩散过程 D气体向真空中的膨胀 答案 ABCD 解析 这四个过程都是与热现象有关的宏观过程，它们都具有方向性 2(多选)下列说法正确的是( ) A热量能自发地从高温物体传给低温物体 B热量不能从低温物体传到高温物体 C机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部转化为机械能 D气体向真空中膨胀的过程是有方向性的 答案 ACD 解析 如果是自发地进行，热量只能从高温物体传到低温物体，但这并不是说热量不能从低 温物体传到高温物体，只是不能自发地进行，在

2、外界条件的帮助下，热量也能从低温物体传 到高温物体，A 正确，B 错误；机械能可以全部转化为内能(如一个运动物体克服摩擦力做功 且最终停止运动时， 机械能全部转化为内能)， 在一定条件下， 内能也可以全部转化为机械能， 如理想气体在等温膨胀过程中，将吸收来的热量全部用来做功，故 C 正确；气体向真空中膨 胀的过程也是不可逆的，具有方向性的，D 正确 考点二 对热力学第二定律的理解 3下列过程中可能发生的是( ) A某种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，其内气体自发逸出后又自发跑进去，恢复原状 C利用其他手段，使低温物体温度更

3、低，高温物体的温度更高 D将两瓶不同液体混合，然后它们又自发地各自分开 答案 C 解析 根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体自发地传递给高温物体，而不引起其他 的影响，但通过一些物理手段是可以实现的，故 C 项正确；内能转化为机械能不可能自发地 进行， 要使内能全部转化为机械能必定要引起其他变化， 故 A 项错误； 气体膨胀具有方向性， 故 B 项错误；扩散现象也有方向性，故 D 项错误 4(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，墨水会均匀扩散到整杯水中，经过

4、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，不会将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% 答案 BCD 解析 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， A 不符合题意；由热力学第二定律可知 B、C、D 符合题意 5(多选)下列说法中正确的是( ) A一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性 B一切不违背能量守恒定律的物理过程都是可能实现的 C由热力学第二定律可以判断物理过程能否自发进行 D一切物理过程都不可能自发地进行 答案 AC 解析 能量转移和转化的过程都是

5、具有方向性的， A 对； 第二类永动机不违背能量守恒定律， 但是不能实现，B 错；在热传递的过程中，能量可以自发地从高温物体传到低温物体，但其 逆过程不可能自发地进行，C 对，D 错 6(多选)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 1 所示，电流计指针会发生偏转，这就是温差发电现象关于这一现象，正确的说法是 ( ) 图 1 A这一实验过程不违反热力学第二定律 B在实验过程中，热水一定降温、冷水一定升温 C在实验过程中，热水内能全部转化成电能，电能则部分转化成冷水的内能 D在实验过程中，热水的内能只有部分转化成电能，电能则全部转化成冷水的内能 答

6、案 AB 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，转化效率低于 100%，不违反热力学第二定律，热水温度降低，冷水温度升高， 故选项 A、B 正确，C、D 错误 考点三 综合应用 7(多选)(2019 湛江市调研)下列说法正确的是( ) A气体的内能是所有分子热运动的动能和分子间的势能之和 B一定量的理想气体在等温膨胀过程中，一定吸收热量 C第一类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律 D凡是符合能量守恒定律的宏观过程一定自发地发生而不引起其他变化 答案 ABC 解析 气体的内能是气体内所有分子热运动的动能和分子间势能之和，故 A 正确；一

7、定量的 理想气体在等温膨胀过程中，气体对外做功，而内能不变，根据热力学第一定律，气体一定 从外界吸收热量，故 B 正确；第一类永动机研制失败的原因是违背了能量守恒定律，故 C 正 确；满足能量守恒定律的宏观过程不一定可以自发进行，比如热量就不能自发地从低温物体 传到高温物体，故 D 错误 8(多选)关于热力学定律，下列说法正确的是( ) A为了增加物体的内能，必须对物体做功或向它传递热量 B对某物体做功，必定会使该物体的内能增加 C可以从单一热库吸收热量，使之完全变为功 D不可能使热量从低温物体传向高温物体 答案 AC 解析 由 UWQ 可知做功和热传递是改变内能的两种途径，它们具有等效性，故

8、 A 正 确，B 错误；由热力学第二定律可知，可以从单一热库吸收热量，使之全部变为功，但会产 生其他影响，故 C 正确；热量只是不能自发地从低温物体传向高温物体，故 D 错误 9(多选)关于热力学定律，下列说法正确的是( ) A气体吸热后温度一定升高 B对气体做功可以改变其内能 C理想气体等压膨胀过程一定放热 D如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必 定达到热平衡 答案 BD 解析 气体内能的改变 UQW，故对气体做功可改变气体内能，B 选项正确；气体吸热 为 Q，但不确定外界做功 W 的情况，故不能确定气体温度变化，A 选项错误；理想气体等压 膨胀， W

9、0， 由 UQW，知 Q0，气体一定吸热，C 选项错误；根据热平衡可知，D 选项正确 10(2019 格尔木市调研)根据你学过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 C尽管科技不断进步，热机的效率仍不能达到 100%，制冷机却可以使温度降到293 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，随着科技的进步 和发展，第二类永动机可以制造出来 答案 A 解析 机械能可以全部转化为内能，而

10、内能在引起其他变化时也可以全部转化为机械能，A 正确；凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在热传递中，热量可以自发地从高温物体 传递给低温物体，也能从低温物体传递给高温物体，但必须借助外界的帮助，B 错误；尽管 科技不断进步，热机的效率仍不能达到 100%，制冷机也不能使温度降到293 ，只能无限 接近273.15 ，C 错误；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，而是违背了热力学第二定律，第二类永动机不可能制造出来，D 错误 11(多选)(2018 龙岩市一模)关于气体的内能和热力学定律，下列说法正确的是( ) A只有对气体做功才可以改变其内能 B质量和温度都相同

11、的气体，内能一定相同 C热量可以从低温物体传到高温物体 D一定量的理想气体，温度越高，气体分子运动越剧烈，气体内能越大 答案 CD 解析 做功和热传递在改变内能上是等效的，都可以使内能发生变化，A 错误；温度相同， 则分子平均动能相同；质量相同，若为不同的气体则分子数目不同，内能不一定相同，B 错 误；热量可能从低温物体传到高温物体，但要引起其他变化，不是自发过程，C 正确；一定 量的理想气体内能只与温度有关，温度越高，气体分子运动越剧烈，分子平均动能越大，气 体内能越大，D 正确 12关于热力学定律，下列说法正确的是( ) A在一定条件下物体的温度可以降到 0 K B物体从单一热库吸收的热量可全部用于做功 C吸收了热量的物体，其内能一定增加 D压缩气体总能使气体的温度升高 答案 B 解析 绝对零度只能无限接近，永远无法达到，A 错误；物体从单一热库吸收的热量可以全 部用来对外做功，只不过会引起其他变化，B 正确；内能的变化决定于做功和热传递两个方 面，C、D 错误