第3节 热力学第二定律 第4节 熵———系统无序程度的量度 [教材链接] 1.(1)可逆过程 (2)不可逆过程 2.方向性 3.方向性 4.方向性 [科学探究] 由生活经验可知,不能,墨水扩散过程不可逆 例1 AD [解析] 此比喻中,从宏观上看,跳蚤从黄狗身上完全跳回黑狗身上使黄狗重新干净这一宏观的逆过程是不可能发生的,通过此比喻形象生动地说明了热力学第二定律的方向性,也能够说明气体向真空的自由膨胀是不可逆的,选项A、D正确. [教材链接] 1.(1)低温 高温 (2)单一热源 2.(1)单一热源 完全 (2)第一定律 第二定律 (3)不可能 例2 AC [解析] 热力学第二定律揭示了与热现象有关的物理过程的方向性,机械能和内能的转化过程具有方向性,机械能可以全部转化为内能,而内能要全部转化为机械能必须借助外部的帮助,即会引起其他变化,A正确,B错误;热传递过程也具有方向性,热量能自发地从高温物体传给低温物体,但是热量要从低温物体传到高温物体,必然要引起其他变化(外界对系统做功),C正确;热机效率无法达到100%,D错误. 例3 C [解析] 根据热力学第二定律,热量自发地全部转化为机械能是不可能的,A错误;气体膨胀具有方向性,不能自发逸出又自发跑进去,使其恢复原状,B错误;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,而不引起其他的变化,但通过一些手段是可以实现的,C正确;扩散现象具有方向性,因此两液体混合后不能自发地各自分开,D错误. 例4 BC [解析] 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,要想使热量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;电冰箱的工作原理不违背热力学第二定律,故C正确,D错误. [教材链接] 1.(1)有序 无序 (2)增大 2.(1)无序程度 (2)熵增加 3.能量品质 例5 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,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,而其熵值增加,B错误,C正确. 例6 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,而且可以减小由于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. 随堂巩固 1.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. 2.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. 3.C [解析] 热力学第二定律从机械能与内能转化过程的方向性来描述是:不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化.本题中一定有外界的帮助,比如外力拉动活塞杆使活塞向右移动,使气体膨胀对外做功,即这一过程虽然是气体从单一热源吸热,全部用来对外做功,但引起了其他变化,所以此过程不违反热力学第二定律.第3节 热力学第二定律 第4节 熵———系统无序程度的量度 1.B [解析] 由题意可知,两者混合时是自动发生的,但两者分离时,要先加热后冷却,也就是说,向分离与向混合这两个方向的发展是可以通过过程是否自动完成、是否需要外加其他手段才能完成来区分的,因此,可以证明扩散是有方向性的,B正确,A、C、D错误. 2.BC [解析] 在引起其他变化的情况下,可以从单一热源吸热使之完全变成功,A错 ... ...
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