高中物理 第十章 熱力學(xué)定律 第五節(jié) 熱力學(xué)第二定律的微觀解釋自我小測 新人教版選修3-31

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熱力學(xué)第二定律的微觀解釋 1關(guān)于有序和無序下列說法正確的是(　　) A．有序和無序不是絕對的 B．一個“宏觀態(tài)”可能對應(yīng)著許多的“微觀態(tài)” C．一個“宏觀態(tài)”對應(yīng)著唯一的“微觀態(tài)” D．無序意味著各處一樣、平均、沒有差別 2倒一杯熱水，然后加入適當(dāng)?shù)奶呛?，糖會全部溶于水中，但一段時間后又觀察到杯子底部有糖結(jié)晶，關(guān)于這個過程下列敘述正確的是(　　) A．溶解過程是自發(fā)的，結(jié)晶過程也是自發(fā)的，因此熱力學(xué)第二定律是錯誤的 B．溶解過程是有序向無序轉(zhuǎn)變的過程 C．結(jié)晶過程是有序向無序轉(zhuǎn)變的過程 D．結(jié)晶過程不是自發(fā)的，因?yàn)橛型饨绲挠绊? 3下列說法正確的是(　　) A．如果大量分子的集合從A分布進(jìn)入B分布的概率大于從B分布進(jìn)入A分布，則B分布更無序 B．如果大量分子的集合從A分布進(jìn)入B分布的概率大于從B分布進(jìn)入A分布，則A分布更無序 C．大量分子的集合能自發(fā)地從A分布進(jìn)入B分布，則該過程是可逆的 D．大量分子的集合能自發(fā)地從A分布進(jìn)入B分布，則該過程是不可逆的 4下列關(guān)于熵的說法中正確的是(　　) A．熵是系統(tǒng)內(nèi)分子運(yùn)動的無序性的量度 B．在任何自然過程中熵總是增加的 C．熱力學(xué)第二定律也可以叫熵減小原理 D．熵值增大代表著越無序 5關(guān)于能量耗散的說法正確的是(　　) A．能量的耗散說明能量不在守恒 B．能量耗散并不違背能量的轉(zhuǎn)化和守恒定律 C．能量耗散能說明能量不能憑空創(chuàng)造，但可以憑空消失 D．能量耗散從能量的角度反映自然界的宏觀過程具有方向性 6下列說法正確的是(　　) A．機(jī)械能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化是可逆的 B．氣體向真空中的膨脹是可逆的 C．如果一個宏觀態(tài)對應(yīng)的微觀態(tài)比較多，就說明這個宏觀態(tài)是比較有序的 D．如果一個宏觀態(tài)對應(yīng)的微觀態(tài)比較多，就說明這個宏觀態(tài)是比較無序的 7下列說法正確的是(　　) A．一切自然的過程總是沿著分子熱運(yùn)動的無序性增大的方向進(jìn)行 B．一切自然的過程總是沿著分子熱運(yùn)動的有序性增大的方向進(jìn)行 C．在任何自然過程中，一個孤立的系統(tǒng)的總熵一定不會增大 D．在任何自然過程中，一個孤立的系統(tǒng)的總熵可能會減小 8下列關(guān)于熱現(xiàn)象的說法，正確的是(　　) A．外界對物體做功，物體的內(nèi)能一定增加 B．氣體的溫度升高，氣體的壓強(qiáng)一定增大 C．任何條件下，熱量都不會由低溫物體傳遞到高溫物體 D．任何熱機(jī)都不可能使燃料釋放的熱量完全轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 9下列說法中正確的是(　　) A．無論用什么方法都不能使一個物體損失內(nèi)能而對外做功 B．不可能使一低溫物體放出熱量而使一高溫物體吸收熱量 C．不可能從單一熱源吸取熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化 D．不可能使一個物體通過降低自己的溫度來獲得動能 10(2007海南高考)有以下說法： A．氣體的溫度越高，分子的平均動能越大 B．即使氣體的溫度很高，仍有一些分子的運(yùn)動速度是非常小的 C．對物體做功不可能使物體的溫度升高 D．如果氣體分子間的相互作用力小到可以忽略不計，則氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān) E．一由不導(dǎo)熱的器壁做成的容器，被不導(dǎo)熱的隔板分成甲、乙兩室。甲室中裝有一定質(zhì)量的溫度為T的氣體，乙室為真空，如圖所示。提起隔板，讓甲室中的氣體進(jìn)入乙室，若甲室中氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，則提起隔板后當(dāng)氣體重新達(dá)到平衡時，其溫度仍為T F．空調(diào)機(jī)作為制冷機(jī)使用時，將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外，所以制冷機(jī)的工作是不遵守?zé)崃W(xué)第二定律的 G．對于一定量的氣體，當(dāng)其溫度降低時，速度大的分子數(shù)目減少，速率小的分子數(shù)目增加 H．從單一熱源吸取熱量使之全部變成有用的機(jī)械功是不可能的 其中正確的是________。 11(2008廣東高考)(1)如圖所示，把一塊潔凈的玻璃板吊在橡皮筋的下端，使玻璃板水平地接觸水面，如果你想使玻璃板離開水面，必須用比玻璃板重力________的拉力向上拉橡皮筋，原因是水分子和玻璃的分子間存在________作用。 (2)往一杯清水中滴入一滴紅墨水，一段時間后，整杯水都變成了紅色，這一現(xiàn)象在物理學(xué)中稱為______現(xiàn)象，是由于分子的________而產(chǎn)生的，這一過程是沿著分子熱運(yùn)動的無序性的方向進(jìn)行的。 12一定質(zhì)量的氣體被壓縮，從而放出熱量，其熵怎樣變化？ 13保持體積不變，將一個系統(tǒng)冷卻，熵怎樣變化？ 14自然過程的方向性是從有序狀態(tài)自發(fā)地轉(zhuǎn)向無序狀態(tài)。如何根據(jù)這種理論說明熱傳遞和功改變內(nèi)能的兩種過程的不可逆性？ 參考答案 1答案：ABD 2解析：若系統(tǒng)是封閉的，則不會出現(xiàn)結(jié)晶的過程，結(jié)晶是由于水分的蒸發(fā)，是外界因素的影響。 答案：BD 3答案：AD 4解析：如果過程是可逆的，則熵不變，如果過程是不可逆的，則熵增加。而是一切自然過程都是向著分子熱運(yùn)動的無序的方向進(jìn)行。故ABD正確。 答案：ABD 5解析：能量耗散說明能量的轉(zhuǎn)化過程中仍遵守能量的守恒定律，只是具有方向性，不可逆。 答案：BD 6解析：一個宏觀態(tài)對應(yīng)的微觀態(tài)越多，說明這個宏觀態(tài)是比較無序的，故D對。 答案：D 7答案：A 8答案：D 9答案：C 10答案：ABEG 11答案：(1)大　引力　(2)擴(kuò)散　無規(guī)則運(yùn)動 12解析：氣體被壓縮過程中，體積減小，分子間的相對位置越來越確定，系統(tǒng)的無序程度越來越小，所以熵減小。 13解析：系統(tǒng)冷卻，溫度降低，系統(tǒng)內(nèi)分子無規(guī)則運(yùn)動減弱，所以熵減小了。 14解析：在熱傳遞過程中，熱量總是從高溫物體自發(fā)地流向低溫物體，直到兩個物體的溫度相同。初始狀態(tài)，進(jìn)行熱傳遞的兩個物體所組成的系統(tǒng)溫度不同，這是比較不均勻的狀態(tài)，也是比較有序的狀態(tài)；末狀態(tài)，系統(tǒng)的溫度相同，是比較均勻的狀態(tài)，也就是比較無序的狀態(tài)，所以熱傳遞的過程是從比較有序的狀態(tài)向著比較無序的狀態(tài)轉(zhuǎn)化的。即向熵增加的方向轉(zhuǎn)化的，是不可逆的。 同樣，功改變內(nèi)能的過程也是不可逆的，這種不可逆是指功(機(jī)械能)可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能(功)。具有機(jī)械能的物體是比較有序的狀態(tài)，隨著功轉(zhuǎn)變成內(nèi)能，物體無序化的程度增加，這種從有序到無序的自發(fā)的轉(zhuǎn)化過程，體現(xiàn)了自然過程的方向性，即熵增加的方向進(jìn)行，所以不可逆。