鲁科版选修3-3 5.4熵-无序程度的量度 达标作业（解析版)

5.4熵-无序程度的量度
达标作业（解析版)
1．下列说法正确的是（　　）
A．液体的表面张力的大小随温度的升高而减小，方向与液面相切，垂直于液面上的分界线
B．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵一定增加
C．晶体一定具有规则的形状且有各向异性的特性
D．饱和汽压跟液体的种类、温度和饱和汽的体积有关
2．下列关于热力学第二定律说法错误的是（ ）
A．热量不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体
B．不可能从单一热源吸取热量，并将这热量变为功，而不产生其他影响
C．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少
D．一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性减小的方向进行
3．对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是
A．温度升高，分子的平均动能增大，每次碰撞对容器壁的作用力增大，压强一定增大
B．体积减小，单位体积内的分子数增多，气体的内能一定增大
C．绝热压缩一定质量的理想气体时，外界对气体做功，内能增加，压强一定增大
D．一定质量的理想气体向真空自由膨胀时，体积增大，熵减小
4．在一定速度下发生变化的孤立体系,其总熵(　　 )
A．不变
B．可能增大或减小
C．总是增大
D．总是减小
5．下列说法正确的是（　　）
A．熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行
B．在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定减少
C．布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动
D．水可以浸润玻璃，但是不能浸润石蜡，这个现象表明一种液体浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系
6．二氧化碳是导致全球变暖的主要原因之一，人类在采取节能减排措施的同时，也在研究控制温室气体的新方法，目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术．在某次实验中，将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中，将容器缓慢移到海水某深处，气体体积减为原来的一半，不计温度变化，则此过程中 ( )
A．封闭气体对外界做正功
B．封闭气体向外界传递热量
C．封闭气体分子的平均动能增大
D．封闭气体在此过程中熵一定变大
7．下列关于熵的有关说法错误的是（ ）
A．熵是系统内分子运动无序性的量度
B．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小
C．热力学第二定律也叫做熵减小原理
D．熵值越大，代表系统内分子运动越无序
8．下列有关热力学第二定律的说法正确的是（??? ）
A．气体自发地扩散运动总是向着更为无序的方向进行，是可逆过程
B．第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的
C．空调既能制冷又能制热，说明热传递不具有方向性
D．一定质量的理想气体向真空自由膨胀时，体积增大，熵减小
9．引入熵的概念后，人们也把热力学第二定律叫做熵增加原理，具体表述为：________．
10．下列对于热现象的说法正确的是 ____
A．气体吸收热量，其温度一定升高
B．在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加
C．温度相同的两种物质，其分子的平均动能一定相同
D．第二类永动机不能造成的根本原因是其违反了热力学第二定律
E．熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行的
11．关于热现象，下列说法中正确的是________。
A．?气体的温度升高时，分子的平均动能增大，撞击器壁时对器壁的作用力增大，从而气体的压强一定增大
B．?自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的
C．?在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁压强不变
D．?液晶显示器是利用了液晶对光具有各向同性的特点
E.?一定量100℃的水变成100℃的水蒸气，其分子之间的势能增加
参考答案
1．A
【解析】
【分析】
作用于液体表面，使液体表面积缩小的力，称为液体表面张力，是由于表面层分子分布比液体内部稀疏，分子间相互作用表现为引力.表面张力的存在使液体表面想被拉伸的弹簧一样，总有收缩的趋势，大小随温度的升高而减小；在有些自然过程中，一个孤立系统的总熵可能保持不变；只有单晶体一定具有规则形状和各向异性；饱和蒸汽压与体积无关。
【详解】
A．液体的表面张力的大小随温度的升高而减小，方向与液面相切，垂直于液面上的分界线，故A正确；
B．由热力学第二定律可知，任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少，可能保持不变，故B错误；
C．只有单晶体一定具有规则形状，且有各向异性的特征，多晶体则没有这个特性，故C错误；
D．饱和蒸汽压与种类、温度有关，与体积无关，故D错误。
【点睛】
本题主要考查了热学中的一些基本知识，较为简单。
2．D
【解析】
【详解】
A. 热量不可能自发地从温度低的物体传递到温度高的物体而不产生其他影响，故A说法正确；
B. 不可能从单一热源吸取热量，并将这热量变为功，而不产生其他影响，如果产生其他的影响的情况下，是可以从单一热源吸收热量，使之完全变成功，故B说法正确；
C.在任何的自然过程，一个孤立的系统的总熵一定增加，即熵增加原理，故C说法正确；
D. 熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行，故D说法错误。本题要求选说法错误的，本题选D.
3．C
【解析】对于一定质量的理想气体温度升高，但如果气体体积增大，压强不一定增大，A错；体积减小，单位体积内的分子数增多，但如果对外放热，气体的内能可能减小，B错；孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，D错。只有C对。
4．C
【解析】
【详解】
由熵增加原理可知，任何孤立体系的熵总是增加的，故C正确，A、B、D错误；
故选C。
【点睛】
关键是知道在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵的不断增加的方向进行；熵增原理是热力学第二定律的另一种表述方法。
5．D
【解析】
熵增加原理说明一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行，A错误；在绝热条件下压缩气体，外界对气体做功，由热力学第一定律知，气体的内能一定增加，B正确；绝对零度等于摄氏温标零下273℃，因为绝对零度不可达到，故不能液氮制冷不能使温度低至-290摄氏度，C错误；水可以浸润玻璃，但是不能浸润石蜡，这个现象表明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系，D正确．
6．B
【解析】气体体积减为原来的一半，外界对气体做正功，故A错误。温度不变，所以气体的气体分子的平均动能不变，故C错误；根据热力学第一定律△U=W+Q，封闭气体向外界传递热量，故B正确。封闭气体组成的系统的熵减小，故D错误。故选B。
点睛：对于热力学第一定律△U=W+Q，要明确公式中各个物理量的含义，温度是理想气体的内能变化的标志．
7．C
【解析】熵是系统内分子运动无序性的量度，在一个孤立的系统，熵越大，系统的无序度越大，故A正确；根据热力学第二定律，在自然过程中熵是不会减小的，故B正确；热力学第二定律也叫熵增原理，故C错误；在一个孤立的系统，熵越大，系统的无序度越大，故D正确；此题选择错误的选项，故选C。
点睛：理解熵增加原理：利用绝热过程中的熵是不变还是增加来判断过程是可逆还是不可逆的基本原理．在一个孤立的系统，分子只能向无序方向发展．
8．B
【解析】气体向真空的自由膨胀是不可逆的，故A错误．第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它违反了热力学第二定律，是制造不出来的．故B正确．热力学第二定律的内容可以表述为：热量不能自发的由低温物体传到高温物体而不产生其他影响，即只要产生其他影响，热量就能从低温物体传到高温物体．故C错误．一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行．故D错误．故选B.
点睛：本题考查热力学第二定律的内容：一种表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响．另一种表述是：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．第二定律说明热的传导具有方向性．第三种表述：第二类永动机是不可能制成的.
9．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小．
【解析】
【详解】
在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵的不断增加的方向进行，这就是熵增加原理故答案为：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小．
【点睛】
理解熵增加原理：利用绝热过程中的熵是不变还是增加来判断过程是可逆还是不可逆的基本原理．在一个孤立的系统，分子只能向无序方向发展．
10．BCD;
【解析】
【分析】
改变内能的方式有做功和热传递；根据热力学第一定律知在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加，温度是分子平均动能的标志，物体温度越高，则分子的平均动能越大；根据热力学第二定律和熵增原理分析。
【详解】
A项：改变内能的方式有做功和热传递，所以气体吸热，其内能不一定增加，温度不一定升高，故A错误；
B项：根据热力学第一定律知在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加，故B正确；
C项：温度是分子平均动能的标志，温度相同的两种物质，其分子的平均动能一定相同，故C正确；
D项：第二类永动机不能造成的根本原因是其违反了热力学第二定律，故D正确；
E项：根据熵增原理可知，一切自然过程总是向着分子热运动的无序性增大的方向进行，故E错误；
故选：BCD。
【点睛】
本题考查了热力学第一定律与热力学第二定律的应用等，理解改变内能的方式，以及温度是平均动能的标志是关键。
11．BCE
【解析】
【详解】
根据理想气体的状态方程：PV/T＝C可知，气体的温度升高，若同时体积增大，则压强不一定增大；故A错误；根据熵原理，自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的，选项B正确；气体的压强是大量的气体分子频繁地对器壁碰撞而产生的，则在完全失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁压强不变，选项C正确；液晶显示器是利用了液晶对光具有各向异性的特点，选项D错误；一定量100℃的水变成100℃的水蒸气要吸收热量，但因分子动能不变，则其分子之间的势能增加，选项E正确；故选BCE.