选择性必修三3.3热力学第二定律 练习（word版含答案）

选择性必修三 3.3 热力学第二定律
一、单选题
1．下列说法正确的是（　　）
A．第二类永动机不可制造，是因为违背了能量守恒定律
B．在重庆有时会感到很潮湿，这是由于空气的绝对湿度大
C．压缩气体需要用力，这是气体分子间有斥力的表现
D．一定质量的理想气体吸收热量，其温度可能降低
2．下列说法正确的是（　　）
A．一个热力学系统吸收了热量，其内能一定增加
B．绝热情况下，外界对物体做了正功，物体的内能也不一定增加
C．根据热力学第二定律可知，热机的效率不可能达到
D．第二类永动机是不可能制造出来的，因为它不仅违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律
3．下列哪个过程具有方向性（　　）
①热传导过程　②机械能向内能的转化过程　③气体的扩散过程　④气体向真空中的膨胀
A．①② B．②③ C．①②③ D．①②③④
4．根据热力学第二定律，下列判断不正确的是（　　）
A．热机中燃气的内能不可能全部变成机械能
B．电流的能不可能全部变成内能
C．在火力发电机中，燃气的内能不可能全部变成电能
D．在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体
5．热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把流散的能量重新收集、重新加以利用。下列关于能量耗散的说法中正确的是（　　）
A．能量耗散现象是指能量在周围环境中消失了
B．能量耗散不符合热力学第二定律
C．能量耗散过程中能量仍守恒
D．使用清洁的能源可以减少能量耗散
6．下列说法正确的是（　　）
A．外界对物体做功，同时物体向外界放出热量，物体的内能一定不变
B．根据热力学第二定律可知，热量能够从高温物体传到低温物体，但也能从低温物体传到高温物体
C．一定质量的理想气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的气体分子次数一定减少
D．0.1kg的水在27℃时的分子平均动能小于1kg的氧气在0℃时的分子平均动能
7．下列有关能的转化的说法中正确的是（　　）
A．热传递是其他形式的能与内能之间的转化过程
B．自然界的能量是守恒的，能源危机是不存在的
C．摩擦生热、热传递的过程是具有方向性的
D．能量的耗散否定了能量的转化与守恒定律
8．下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动就是液体分子的运动
B．单晶体和多晶体都具有各向异性的物理性质
C．清晨草叶上的露珠有呈球形的趋势，是水的表面张力作用的结果
D．第二类永动机不能制成是因为违背了热力学第一定律
9．下列说法正确的是（　　）
A．质量和温度都相同的气体，内能一定相同
B．凡是能量守恒的过程一定能够自发地发生
C．当分子间距时，分子间的引力随着分子间距的增大而增大，分子间的斥力随着分子间距的增大而减小，所以分子力表现为引力
D．一定量的理想气体在等温膨胀过程中，一定吸收热量
10．下列说法中正确的是（ ）
A．一定质量的理想气体体积不变，压强增大时内能增大
B．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动就是布朗运动
C．气体如果失去了容器的约束就会散开，说明气体分子之间作用力为斥力
D．冰箱能制冷说明热量可以从低温物体向高温物体传递而不产生其他影响
11．关于永动机、热力学定律和能量守恒定律的讨论，下列叙述正确的是（　　）
A．第二类永动机违反了能量守恒定律
B．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加
C．由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热源吸收热量，完全变成功也是可能的
D．做功和热传递都可以改变物体的内能，从能量转化或转移的观点来看，这两种改变方式是没有区别的
12．能源问题是当今世界最为重要的问题之一，热力学的研究对能源利用率的提高起到了关键作用，为热机的设计与制造提供了足够的理论支持。关于热机和热力学定律，以下表述正确的是（　　）
A．将电冰箱的门打开可以使房间里的温度降低
B．因为能量守恒，随着科技的发展能量可以循环利用，从而解决能源危机问题
C．第二类永动机并没有违背能量守恒定律，但热机的效率不可能达到
D．热力学第二定律可表述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”
13．下列说法中正确的是（　　）
A．物理性质表现为各向同性的固体一定是非晶体
B．饱和汽压只跟汽体的自身性质与温度有关
C．液晶具有光学各向异性，所以液晶是晶体
D．任何系统的热力学熵都是增加的
14．下列说法正确的是（　　）
A．第二类永动机不可能制成功的原因是违背能量守恒定律
B．热力学第二定律可表述为所有自发的热现象的宏观过程都具有方向性
C．因为能量守恒，所以能源危机是不可能的
D．摩擦力做功的过程，必定有机械能转化为内能
15．下列说法正确的是（ ）
A．0℃的冰融化成0℃的水，分子的平均动能不变，内能变小
B．载重汽车卸去货物的过程中，外界对汽车轮胎内的气体做正功
C．热量可以从低温物体传递到高温物体
D．一定量的某种理想气体在等温膨胀过程中，压强一定增加
二、填空题
16．某瓶0℃的冰溶化为0℃的水的过程中，分子的总动能______（填“增大”，“减少”或“不变”），分子的总势能______（填“增大”，“减少”或“不变”）。再往这瓶水中滴入红墨水，一段时间后，整杯水都变成了红色，这个过程是沿着分子热运动的无序性______（填“增大”，“减少”或“不变”）的方向进行的。
17．下列说法正确的是：
（1）若某种实际气体分子的作用力表现为引力，则一定质量的该气体内能的大小与气体体积和温度的关系正确的是_______
A．如果保持其体积不变，温度升高，内能一定增大
B．如果保持其温度不变，体积增大，内能一定增大
C．如果吸收热量，温度升高，体积增大，内能不一定增大
（2）有关热力学第二定律说法正确的是_______
D．热量能够从高温物体传到低温物体，但不可能从低温物体传到高温物体
E. 任何热机都不可能使燃料燃烧所释放的热量完全转化为机械能
18．热力学第二定律有多种表述，请写出下面的两种：
①克劳修斯表述___________．
②开尔文表述____________．
三、解答题
19．下列所述过程是可逆的，还是不可逆的？
(1)气缸与活塞组合中装有气体，当活塞上没有外加压力，活塞与气缸间没有摩擦，使气体自由膨胀时．
(2)上述装置，当活塞上没有外加压力，活塞与气缸间摩擦很大，使气体缓慢地膨胀时．
(3)上述装置，没有摩擦，但调整外加压力，使气体能缓慢地膨胀时．
(4)在一绝热容器内盛有液体，不停地搅动它，使它温度升高．
(5)一传热的容器内盛有液体，容器放在一恒温的大水池内，不停地搅动液体，可保持温度不变．
(6)在一绝热容器内，不同温度的液体进行混合．
(7)在一绝热容器内，不同温度的氦气进行混合．
20．太阳能的特点是巨大、清洁、取之不尽．如图为箱式太阳灶示意图．分析这种太阳灶的原理．思考人类有可能把辐射到地球上的能量全部转化为电能吗？
21．下表所示为某品牌的空调器铭牌上的部分参数，其中KFRD表示该空调为家用分体式具有电辅热功能的冷暖空调器．请根据表中的数据，回答下面的问题．（已知：空气的密度为1．29kg/m3，空气的比热容取103J/（kg ℃）。注：空调的电辅热功能有两方面的作用，一是在室外温度不太低时开启电辅热功能可以增加制热量，实现室内温度的快速提升，二是当室外温度很低，空调器的压缩机制热效能过低时，开启电辅热功能可以辅助制热，弥补单纯靠压缩机工作制热量不足的问题。
XXXKFRD﹣23GW/Z1分体式房间空调器
电源 IPH220V﹣50Hz
制冷运行 制冷量 2300W
额定输入功率 830W
制热运行 制热量 2600W
额定输入功率 780W
电热功率 500W
（1）如果房间的面积为15m2，高度为2.6m，问：如果按照表中的数据工作，该空调器至少多长时间才能将室内的空气由10℃加热升高至20℃？
（2）在（1）中，若室外温度不太低，实际加热时间约为4.0min，则在利用空调器对室内空气加热的过程中，室内空气向外散热的平均功率约为多少？空调器总共消耗的电能为多少？
（3）该空调器在制冷时的额定输入功率为830W，而它的制冷量却是2300W，比输入功率还要大，这是为什么？
22．历史上有哪些永动机的设计？怎样理解“第一类永动机不可能制成”？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
2．C
3．D
4．B
5．C
6．B
7．C
8．C
9．D
10．A
11．C
12．C
13．B
14．B
15．C
16． 不变 增大 增大
17． AB E
18． 不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化 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）
19．见解析
20．太阳灶吸收太阳能转化为水的内能，人类不可能把辐射到地球上的能量全部转化为电能，因为违反了热力学第二定律
21．（1）2.7min；（2）1000W，3.07×105J；（3）空调器在工作过程中，压缩机通过使工作物质不断发生液化和汽化，将室内的热量搬至室外，因此压缩机消耗的功率可以小于制冷功率
22．详见解析
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