4 热力学第二定律 [物理观念] (1)高温物体 低温物体 借助外界的帮助 (3)热量 (4)自发地 (5)不可逆 [教材链接] (1)①自发地 传热 ②热量 功 机械能与内能转化 (3)等价 例1 ABD [解析] 热量可以在外界做功的情况下从低温物体向高温物体传递,但不能自发进行,故A正确;空调机在制冷过程中,从室内吸收的热量少于向室外放出的热量,故B正确;不可能从单一热源吸热全部用来对外做功而不引起其他变化,故C错误;根据热力学第二定律,即使没有漏气、摩擦、不必要的散热等损失,热机也不可以把燃料产生的内能全部转化为机械能,故D正确. [科学态度与责任] 热力学第二定律 例2 B C [解析] A中汽油的化学能转化为热机的机械能和内能,符合热力学第一定律.B中冷水倒入保温杯,若冷水和杯子的温度都降低,内能都变小,无其他力做功,能量消失,违背了热力学第一定律.C中热机工作时,从高温热源吸收的热量不可能全部转化为功,效率不可能达到100%,违背了热力学第二定律.D中冰箱可以通过做功从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内,不违背热力学第二定律. 变式 B [解析] 热力学第一定律是能量守恒在热现象中的体现,而热力学第二定律则指出内能和其他形式的能发生转化的方向性,两者并不矛盾,选项A、C、D错误,B正确. [教材链接] (1)高品质 (2)内能 (3)品质 能源 例3 A [解析] 根据能量守恒定律可知,在能源使用过程中,能量在数量上并未减少,A正确,C错误;虽然总能量不会减少,但是由于能量的品质降低,无法再利用,故还需要节约能源,B错误;根据能量守恒定律可知,能量不会被创造,也不会消失,D错误. 素养提升 示例 B [解析] 熵是分子运动无序程度的量度,熵越大,分子运动无序程度越大,故A、D正确;孤立系统中发生的任何实际过程,其能量的总值保持不变,而其熵值是增加的,故B错误,C正确. 随堂巩固 1.C [解析] 摩擦生热的过程是不可逆的,故A错误;符合能量守恒定律的过程具有单向性,一般是不可逆的,故B错误;实际的宏观过程都具有“单向性”或“不可逆性”,故C正确;空调既能制冷又能制热,并不能说明传热不存在方向性,故D错误. 2.B [解析] 热力学第二定律是物理学家通过对大量自然现象的分析,又总结了生产和生活经验得到的结论,是一个经验定律,它并不能通过理论和实验来证明,但它符合客观事实,因此是正确的,它揭示了热现象宏观过程的方向性,使人们认识到第二类永动机不可能制成,对我们认识自然和利用自然有着重要的指导意义,故B正确. 3.ABC [解析] 由于城市上空的气温比周围环境要高,因此可以根据“热岛效应”进行发电,故A正确;根据热力学第二定律知道,在不产生其他影响时,可以设计一种装置使行人走路时的一部分能量转化为电能,故B正确;太阳能是目前非常有效的清洁能源,可通过太阳能电池将太阳能转化为电能再加以利用,故C正确;有害气体和其他各类气体是自发地混合在一起的,而无法自发地分离,如果要进行分离则必须借助外力,故D错误. 4.BD [解析] 热力学第一定律是热现象中内能与其他形式能的转化规律,是能量守恒定律的具体表现,适用于所有的热学过程,故C错误;根据热力学第二定律,热量不能自发地从低温物体传到高温物体,必须借助于其他系统做功,故A错误,B正确;压缩机工作时会发热,将一部分电能转化为内能消耗掉,这种影响没法消除,故D正确. 5.C [解析] 自然界的能量总和是守恒的,能量不会减少,也不会消失,但有些能量使用以后品质下降,不可能再被利用,人类可以利用的能源是有限的,节约能源不仅能使我们长久利用能源,而且可以减小常规能源在使用中带来的污染,节约能源对人类社会的发展有很大的意义,故A、B、D错误,C正确.4 热力学第二定律 学习任务一 热力学第二定律 [物理观念] 热现象中的方向性 (1) 传热具有方向性:两个温度不同的物体相互接 ... ...
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