东营市胜利第三十九中学2019-2020学年高中物理鲁科版选修3-3：5.4熵—无序程度的量度 同步练习（含解析）

5.4熵—无序程度的量度
同步练习（含解析)
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．关于热力学定律，下列说法正确的是
A．热力学第二定律也叫做熵减小原理
B．对气体做功可以改变其内能
C．一定质量理想气体等压膨胀过程一定吸热
D．热量不可能从低温物体传到高温物体
E.如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡,那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡
4．以下说法正确的是
A．饱和蒸汽在等温变化的过程中，当其体积减小时压强不变
B．气体放出热量，其分子平均动能减小
C．彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
D．液体中的布朗运动是指组成液体的液体分子的运动
E.
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
5．关于热力学定律的相关内容，下列说法正确的是
A．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
B．热量不能由低温物体传到高温物体
C．不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功
D．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
E.在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小
6．以下说法正确的是____．
A．一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，熵值较大代表着较为无序
B．某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，用NA表示阿伏加德罗常数，每个气体分子的质量为m0，每个气体分子的体积为V0，则m0＝，V0＝
C．物体的内能在宏观上只与其温度和体积有关
D．如果封闭气体的密度变小，分子平均动能增加，则气体的压强可能不变
E.封闭在容积不变的容器内的气体，若温度升高，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大
7．下列说法正确的是（
　　）
A．夏季天旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，防止水分蒸发
B．给车轮胎打气，越打越吃力，是由于分子间存在斥力
C．第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第一定律
D．若一定质量的理想气体等压膨胀，则气体一定吸热
E.
与热现象有关的自发的宏观过程，总是朝着分子热运动状态无序性增加的方向进行
8．下面说法正确的是_______________
A．液体的沸点与大气有关，大气压较高时沸点也比较高
B．用熵的概念表示热力学第二定律:在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会增加
C．一定质量的理想气体从外界吸热，其内能不一定增加
D．液体温度越高，悬浮顆粒越小，布朗运动越强烈
E.
当分子之间作用力表现为斥力时，分子力随分子间的距离増大而增大
9．下列说法正确的是（
）
A．在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加
B．墒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少的方向进行
C．第二类永动机不可能制成是因为它违背了能量守恒定律
D．对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，那么它一定从外界吸热
10．以下说法正确的是
A．某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，用NA表示阿伏加德罗常数，每个气体分子的质量为m0，每个气体分子的体积为V0，则
B．液晶显示屏是应用液晶的光学各向异性制成的
C．一定量的理想气体发生绝热膨胀时，其内能不变
D．一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，熵值较大代表着较为无序
E.
空调既能制热又能制冷，说明在不自发的条件下热传递方向性可逆
11．下列说法正确的是____________．
A．熵较大的宏观状态就是无序程度较大的宏观状态
B．内能不可能全部转化为机械能而不引起其他变化
C．根据热力学第二定律可知，各种形式的能可以相互转化
D．外界对物体做功，同时物体向外界放出热量，物体的内能可能不变
E.随着科学技术的发展，绝对零度可以达到
12．根据热学中的有关知识，判断下列说法中正确的是(　　)
A．机械能可以全部转化为内能，内能不可以全部用来做功转化成机械能
B．自发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．尽管技术不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机却可以使温度降到－293
℃
D．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，随着科技的进步和发展，第二类永动机可以被制造出来
E.空调既能制热又能制冷，说明在不自发的条件下，热量可以逆向传递
13．理想气体在真空中绝热膨胀时
A．气体对外界做功
B．气体内能不变
C．气体温度降低
D．分子热运动的无序性增大
参考答案
1．A
【解析】
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】
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．BCE
【解析】
A.
热力学第二定律也叫做熵增加原理，选项A错误；
B.
根据热力学第一定律，对气体做功可以改变其内能，选项B正确；
C.
一定质量理想气体等压膨胀过程，则气体对外做功，即W<0；根据PV/T=C可知，温度升高，内能增加?E>0，则Q>0，即气体一定吸热，选项C正确；
D.
根据热力学第二定律，热量可以从低温物体传到高温物体，但是要引起其他的变化，选项D错误；
E.
根据热平衡原理，如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡，那么这两个系统彼此之间也必定达到热平衡，选项E正确。
4．ACE
【解析】
A.饱和蒸汽压仅仅与温度有关，饱和蒸汽在等温变化的过程中，体积减小时压强不变，故A正确；
B.
气体分子的平均动能与气体温度有关，温度是分子平均动能的标志，由热力学第一定律U=Q+W知，气体放出热量Q0，而不清楚W是外界对气体做功还是气体对外界做功，所以气体放出热量温度不一定下降，其分子平均动能不一定减小，故B错误；
C.
液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性，彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点，故C正确；
D.布朗运动是指悬浮在液体中颗粒的无规则运动，而颗粒是由大量颗粒分子构成的，布朗运动不是液体分子的运动，而是液体分子无规则运动的间接反映，故D错误；
E.
根据热力学第二定律知，自然发生的热传递过程是向熵增加方向进行，即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，故E正确。
5．ADE
【解析】
A.
根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，选项A正确；
B.
根据热力学第二定律可知，热量也能由低温物体传到高温物体，但是要引起其他的变化，选项B错误；
C.
根据热力学第二定律可知，也可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，但是要引起其他的变化，选项C错误；
D.
根据熵原理，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，选项D正确；
E.
根据熵原理，在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小，选项E正确.
6．ADE
【解析】
A.一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，故A正确；
B.某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，用NA表示阿伏加德罗常数，每个气体分子的质量m0，每个气体分子的体积V0，则m0＝，
但是V0＝不是每个气体分子的体积，选项B错误；
C.物体的内能在宏观上与其温度、体积、状态及物质的量等都有关，选项C错误；
D.气体的压强由气体分子的密度和分子的平均速率有关，故如果封闭气体的密度变小，分子平均动能增加，则气体的压强可能不变，选项D正确；
E.密封在容积不变的容器内的气体，若温度升高，分子运动的平均速率变大，则气体分子对器壁单位面积上的平均作用力增大，选项E正确.
7．ADE
【解析】
A.
夏季天旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，防止水分蒸发，选项A正确；
B.
给车轮胎打气，越打越吃力，是由于气体压强作用的缘故，与分子间的斥力无关，选项B错误；
C.
第二类永动机不可能制成是因为它违反了热力学第二定律，选项C错误；
D.
若一定质量的理想气体等压膨胀，则气体对外做功，温度升高，内能增加，根据热力学第一定律可知气体一定吸热，选项D正确；
E.
根据熵原理，与热现象有关的自发的宏观过程，总是朝着分子热运动状态无序性增加的方向进行，选项E正确.
8．ACD
【解析】
液体的沸点与压强有关，且随着压强的升高而增大，选项A正确；用熵的概念表示热力学第二定律；在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少，B错误；根据热力学第一定律，W+Q=△U，所以一定质量的理想气体从外界吸热，其内能不一定增加，故C正确；液体温度越高，分子热运动的平均动能越大，悬浮颗粒越小，碰撞的不平衡性越明显，布朗运动越剧烈，故D正确；分子间的作用力表现为斥力时，分子力随分子间距离的增大而减小，故E错误。
9．AD
【解析】
根据?U=W+Q可知，在绝热条件下压缩气体，气体的内能一定增加，选项A正确；墒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加的方向进行，选项B错误；第二类永动机不可能制成是因为它违背了热力学第二定律，但是不违背能量守恒定律，选项C错误；
对于一定量的理想气体，如果压强不变，体积增大，由PV/T=C可知温度升高，则对外做功W<0，内能增加，?U>0，根据?U=W+Q可知那么它一定从外界吸热，选项D正确.
10．BDE
【解析】
某气体的摩尔质量为M、密度为ρ，用NA表示阿伏加德罗常数，每个气体分子的质量m0，每个气体分子的体积V0，则，但是不是每个气体分子的体积，而是每个气体分子运动占据的空间的体积，故A错误；液晶显示屏是应用液晶的光学各向异性制成的，选项B正确；一定量的理想气体发生绝热膨胀时，对外做功，则其内能减小，选项C错误；一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，熵值较大代表着较为无序，选项D正确；空调既能制热又能制冷，说明在不自发的条件下热传递方向性可逆，选项E正确.
11．ABD
【解析】
A、熵是物体内分子运动无序程度的量度，熵较大的宏观状态也就是无序程度较大的宏观状态，故选项A正确；
B、根据热力学第二定律可知，一切宏观过程都具有方向性，即内能不可以全部转化为机械能，故选项B正确；
C、根据能量守恒定律可知各种形式的能可以相互转化，而热力学第二定律是反映宏观自然过程的方向性的定律，故选项C错误；
D、由热力学第一定律知，外界对物体做功，同时物体向外界放出热量，物体的内能可能不变，故选项D正确；
E、绝对零度不可达到，故选项E错误．
12．ABE
【解析】
A．机械能可以全部转化为内能，而物体的内能永远不能为零，故内能不可以全部转化为机械能，只是在这个过程中会引起其他变化，A正确；
B．根据热力学第二定律可知，自发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，B正确；
C．尽管科技不断进步，热机的效率仍不能达到100%，制冷机也不能使温度降到－293
℃，只能无限接近－273.15
℃，却不可能达到，C错误；
D．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机不违背能量守恒定律，而是违背了热力学第二定律，第二类永动机不可能被制造出来，D错误；
E．根据热力学第二定律可知，热量能够自发地从高温物体传递到低温物体，但在不自发的条件下，能从低温物体传递到高温物体，E正确．
故选ABE。
13．BD
【解析】
ABC．理想气体在真空中绝热膨胀时，绝热，吸放热为零，即Q=0；在真空中膨胀，气体对外做功为零；根据热力学第一定律△U=W+Q可知，△U=0，即物体内能不变，温度不变，故AC错误，B正确；
D．根据热力学第二定律知，理想气体在真空中绝热膨胀过程是熵增方向进行，即向着分子热运动无序性增大的方向进行的，故D正确。
故选BD.