课时作业(十四)
1．下列关于能量耗散的说法中正确的是( )
A．能量耗散说明能量不守恒
B．能量耗散不符合热力学第二定律
C．能量耗散符合热力学第一定律
D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程具有的方向性
解析 能量耗散是指能量转化的过程中能量的散失，说明自然界中的宏观热现象的发展过程是有方向性的，符合热力学第二定律，不符合热力学第一定律，且不违背能量守恒定律，故A、B、C项不正确，D项正确．
答案 D
2．下列关于熵的说法中正确的是( )
A．熵值越大，意味着系统越“混乱”和“分散”，无序程度越高
B．熵值越小，意味着系统越“混乱”和“分散”，无序程度越高
C．熵值越大，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是越有序
D．熵值越小，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是越有序
解析 熵是分子热运动无序程度的定量量度，熵越大，分子热运动无序程度越大．
答案 AD
3．下列说法中，正确的是( )
A．机械能和内能之间的转化是可逆的
B．气体向真空的自由膨胀是可逆的
C．如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说明这个“宏观态”是比较有序
D．如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说明这个“宏观态”是比较无序
解析 根据热力学第二定律，A、B项错误，根据有序和无序的物理意义，C项错误，D项正确．
答案 D
4．从微观角度看( )
A．热力学第二定律是一个统计规律
B．一个孤立系统总是从熵大的状态向熵小的状态发展
C．一个宏观状态所对应的微观状态越多，越是无序，熵值越大
D．出现概率越大的宏观状态，熵值越大
解析 由熵增加原理——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，可知B项错误，A、C、D项正确．
答案 ACD
5．下列说法，正确的是( )
A．一切自然过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行
B．一切自然过程总是沿着分子热运动有序性增大的方向进行
C．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小
D．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵可能减小
解析 一切自然过程均沿无序性增大的方向进行，即沿熵增大的方向．
答案 AC
6．倒一杯热水，然后加入适量的糖后，糖会全部溶于水中，但一段时间后又观察到杯底部有糖结晶，关于这个过程下列叙述正确的是( )
A．溶解过程是有序向无序转变的过程
B．溶解过程熵减小
C．结晶过程是有序向无序转变的过程
D．结晶过程熵增加
解析 溶解过程分子的平衡位置由较有规则变为无规则，无序度增大，熵将增加，故A项正确．
答案 A
7．下列叙述中正确的是( )
A．对一定质量的气体加热，其内能可能减小
B．在任何系统中，一切过程都朝着熵增加的方向进行
C．物体的温度升高，分子热运动变得剧烈，每个分子动能都增大
D．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，但不可能从低温物体传到高温物体
解析 对一定质量的气体，内能的变化既与热传递有关又与做功有关，对气体加热，气体的内能可能减小，A项正确．系统总是自发地朝着熵增加的方向进行，B项错误．温度升高，分子的平均动能增大，但每个分子的动能不一定都增大，C项错误．热量在一定条件下可以从低温物体传到高温物体，D项错误．
答案 A
8．用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A中盛有一定质量的理想气体，B为真空(如图甲)．现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器(如图乙)，这个过程称为气体的自由膨胀．下列说法正确的是( )
A．自由膨胀过程中，气体分子只做定向运动
B．自由膨胀前后，气体的压强不变
C．自由膨胀前后，气体的温度不变
D．自由膨胀过程中的熵不变
解析 气体向真空膨胀，不对外做功，在经过容器中也没有热交换，根据热力学第一定律知内能不变，温度不变，C项正确；气体膨胀后体积增大，温度不变，根据理想气体状态方程可知气体压强减小，B项错误；自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转化的过程，熵增加．A、D项错误．
答案 C
9．奥运祥云火炬的燃烧系统由燃气罐(内有液态丙烷)、稳压装置和燃烧器三部分组成．当稳压阀打开以后，燃气以气态从气罐里出来，经过稳压阀后进入燃烧室进行燃烧，则以下说法中正确的是( )
A．燃气由液态变为气态的过程中要对外做功
B．燃气由液态变为气态的过程中分子的分子势能减少
C．燃气在燃烧室燃烧的过程是熵增加的过程
D．燃气燃烧后释放在周围环境中的能量很容易被回收再利用
解析 燃气由液态变为气态的过程中体积膨胀，对外做功，故A选项正确，燃气在膨胀过程中克服分子间引力做功，分子势能增大，故B选项错误，由熵增加原理可知C选项正确、D选项错误．
答案 AC
10．往一杯清水中滴入一滴红墨水，一段时间后，整杯水都变成了红色．这一现象在物理学中称为________现象，是由于分子的________而产生的．这一过程是沿着分子热运动的无序性________的方向进行的，熵的变化是________．
答案 扩散 无规则运动 增加 增加
11．两个温度不同的物体接触时，热量会自发地从高温物体传向低温物体，直到两者温度相等；一个温度处处相等的物体，不可能自发地变得一部分温度高、另一部分温度低．怎样从分子热运动的角度解释热传递的这种方向性？
答案 两个物体温度不同，分子热运动的平均动能不同，一个物体分子平均动能大，另一个物体分子平均动能小，总体上看，分子热运动的分布较为有序，能量适当集中，而热量由高温物体传到低温物体的过程中，能量变的分散，分子热运动的分布较为无序．由于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．所以热传递中能量自发地由高温物体传向低温物体，热传递具有方向性．
12．如图表示的是利用潮汐发电，左方为陆地和海湾，中间为大坝；其下有通道，水经通道可带动发电机．涨潮时，水进入海湾，待内外水面高度相同时，堵住通道，如图甲．潮落至最低点时放水发电，如图乙．待内外水面高度相同时，再堵住通道，直到下次涨潮至最高点，又进水发电，如图丙．设海湾面积为5.0×107 m2，高潮与低潮间高度差为3.0 m，则一天内流水的平均功率为多少？
解析 潮汐发电其实质就是将海水的重力势能转化为电能．每次涨潮时流进海湾(落潮时流出海湾)的海水的重力为mg＝ρShg＝1.0×103×5.0×107×3×10 N＝1.5×1012 N，其重心高度变化为h′＝1.5 m.
一天内海水两进两出，故水流功率为
P＝＝ W＝1.0×108 W
答案 1.0×108 W
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