用心 愛(ài)心 專心 高二物理高二物理第十章第十章 熱力學(xué)定律熱力學(xué)定律 第第 2 4 節(jié)節(jié)人教實(shí)驗(yàn)版人教實(shí)驗(yàn)版 本講教育信息本講教育信息 一 教學(xué)內(nèi)容 第十章 熱力學(xué)定律 第 2 4 節(jié) 二 知識(shí)要點(diǎn) 1 了解熱傳遞及其三種方式 掌握熱和內(nèi)能的關(guān)系 區(qū)分做功和熱傳遞本質(zhì)上的不同 2 理解外界對(duì)系統(tǒng)做功和熱傳遞過(guò)程 W Q U 的物理含義 理解熱力學(xué)第一定律 掌握能量守恒定律 3 知道熱傳遞的方向性及熱力學(xué)第二定律的兩種不同表述 知道什么是第二類永動(dòng)機(jī) 三 重點(diǎn) 難點(diǎn)解析 一 熱傳遞 1 定義 相互接觸的兩個(gè)物體 溫度不同時(shí) 會(huì)自發(fā)地將熱量從高溫物體傳到低溫 物體 這種過(guò)程叫熱傳遞 2 熱傳遞的條件 兩物體溫度不同 只要存在溫度差 熱傳遞過(guò)程就會(huì)進(jìn)行 與原來(lái)物體內(nèi)能的多少大小無(wú)關(guān) 熱傳遞過(guò) 程能量可以由內(nèi)能大的物體傳到內(nèi)能小的物體上 也可以由內(nèi)能小的物體傳到內(nèi)能大的物 體上 3 熱傳遞的三種方式 熱傳導(dǎo) 熱對(duì)流 熱輻射 熱傳遞的三種方式各有特點(diǎn) 傳導(dǎo)的特點(diǎn)在于沿著物體但不伴之以物質(zhì)的遷移 所以 多發(fā)生于固體上 對(duì)流則是靠物質(zhì)的流動(dòng)來(lái)傳遞熱 所以對(duì)流是液體和氣體特有的傳熱方 式 輻射則無(wú)需物質(zhì)作為媒介 而是以直線方式向外傳遞的 4 熱傳遞過(guò)程實(shí)質(zhì)是能量轉(zhuǎn)移的過(guò)程 例例 1 下列所述現(xiàn)象中屬于利用熱傳導(dǎo)的方式來(lái)傳熱的是 A 冬天 用手去拿室外的鐵塊 手感到冷 B 夏天 開(kāi)空調(diào)后一段時(shí)間整個(gè)房間內(nèi)溫度降低 C 在地面上曬小麥 D 冬天 用暖水袋暖手 解析解析 冬天 室外的鐵塊溫度低 手溫度高 用手拿鐵塊時(shí) 手上的熱量直接通過(guò) 熱傳導(dǎo)的方式傳到鐵塊上 用暖水袋暖手 道理同上 開(kāi)空調(diào)后整個(gè)房間內(nèi)降溫 是空氣 通過(guò)對(duì)流的方式使熱空氣降溫 曬小麥?zhǔn)且揽刻?yáng)熱輻射來(lái)吸收熱量的 所以正確答案為 A D 答案 答案 AD 特別提示 明確熱傳遞的三種方式及各自的特點(diǎn) 二 熱和內(nèi)能 1 熱傳遞和物體內(nèi)能改變的關(guān)系 熱傳遞也可以改變物體的內(nèi)能 物體吸收了熱量 分子熱運(yùn)動(dòng)變得劇烈 分子平均動(dòng) 能就增加 物體的內(nèi)能就增大 反之物體內(nèi)能就減少 在單純熱傳遞的情況下 系統(tǒng)由狀 態(tài) 1 到達(dá)狀態(tài) 2 內(nèi)能增量為 12 UUU 吸收的熱量為 Q 即QU 也就是說(shuō) 物體吸收熱量 內(nèi)能增加 物體放出熱量 內(nèi)能減少 內(nèi)能改變的多少用熱量來(lái)量 度 用心 愛(ài)心 專心 2 做功和熱傳遞在改變物體的內(nèi)能上是等效的 3 做功和熱傳遞在本質(zhì)上是不同的 做功使物體的內(nèi)能改變 是其他形式的能量和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化 不同形式能量間的轉(zhuǎn) 化 熱傳遞使物體的內(nèi)能改變 是物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移 同種形式能量的轉(zhuǎn)移 例例 2 下列關(guān)于做功和熱傳遞的說(shuō)法中正確的是 A 做功和熱傳遞的實(shí)質(zhì)是相同的 B 做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的 C 做功和熱傳遞是對(duì)同一過(guò)程中的兩種說(shuō)法 D 做功和熱傳遞是不可能同時(shí)發(fā)生的 解析解析 做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上是等效的 但本質(zhì)不同 做功是將其他形式 的能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能或?qū)?nèi)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 熱傳遞是將一個(gè)物體的內(nèi)能傳遞給另 一個(gè)物體 且做功和熱傳遞可以同時(shí)進(jìn)行 故正確選項(xiàng)為 B 答案 答案 B 特別提示 做功和熱傳遞本質(zhì)不同 但在改變物體內(nèi)能上是等效的 注意它們的區(qū) 別和聯(lián)系 要注意區(qū)分的幾個(gè)概念 1 熱量和內(nèi)能 內(nèi)能是由系統(tǒng)的狀態(tài)決定的 狀態(tài)確定 系統(tǒng)的內(nèi)能也隨之確定 要使系統(tǒng)的內(nèi)能發(fā) 生變化 可以通過(guò)熱傳遞或做功兩種過(guò)程來(lái)完成 而熱量是熱傳遞過(guò)程中的特征物理量 和功一樣 熱量只是反映物體在狀態(tài)變化過(guò)程中所遷移的能量 是用來(lái)衡量物體內(nèi)能變化 的 有過(guò)程 才有變化 離開(kāi)過(guò)程 毫無(wú)意義 就某一狀態(tài)而言 只有 內(nèi)能 根本不存 在什么 熱量 和 功 因此 不能說(shuō)一個(gè)系統(tǒng)中含有 多少熱量 或 多少功 2 熱量和溫度 熱量是系統(tǒng)的內(nèi)能變化的量度 而溫度是系統(tǒng)內(nèi)部大量分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的激烈程度 的標(biāo)志 雖然熱傳遞的前提是兩個(gè)系統(tǒng)之間要有溫度差 但是傳遞的是能量 不是溫度 熱傳遞不僅可以使系統(tǒng)溫度發(fā)生變化 還可以使物質(zhì)狀態(tài)發(fā)生變化 在物質(zhì)狀態(tài)變化 中 傳遞給系統(tǒng)的熱量并沒(méi)有使系統(tǒng)的溫度發(fā)生變化 因此不能說(shuō) 系統(tǒng)吸收熱量多 溫 度變化一定大 也不能認(rèn)為 系統(tǒng)的溫度高 它放出的熱量一定多 因?yàn)榉懦龅臒崃?不但和溫度的變化值有關(guān) 還和比熱容有關(guān) 總之 熱量和溫度之間雖然有一定的聯(lián)系 但它們是完全不同的兩個(gè)物理量 3 熱量和功 熱量和功 都是系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度 都是過(guò)程量 一定量的熱量還與一定量的功相 當(dāng) 熱量可以通過(guò)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為功 功也可以通過(guò)系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為熱量 但它們之間有著本質(zhì)的 區(qū)別 用做功來(lái)改變系統(tǒng)的內(nèi)能 是系統(tǒng)內(nèi)分子隨整體的有序運(yùn)動(dòng) 轉(zhuǎn)化為另一系統(tǒng)的分子 的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的過(guò)程 是機(jī)械能或其他形式的能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化過(guò)程 用熱傳遞來(lái)改變系統(tǒng)的內(nèi)能 是通過(guò)傳導(dǎo) 對(duì)流和輻射來(lái)完成的 它將分子的無(wú)規(guī)則 運(yùn)動(dòng) 從一個(gè)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)系統(tǒng) 這種轉(zhuǎn)移就是系統(tǒng)間內(nèi)能轉(zhuǎn)換的過(guò)程 三 熱力學(xué)第一定律 1 熱力學(xué)第一定律的研究對(duì)象 研究功 熱量跟內(nèi)能的變化之間的定量關(guān)系 2 熱力學(xué)第一定律的內(nèi)容及表達(dá)式 用心 愛(ài)心 專心 如果系統(tǒng)和外界同時(shí)發(fā)生做功和熱傳遞 那么 外界對(duì)系統(tǒng)所做的功 W 加上外界 傳遞給系統(tǒng)的熱量 Q 等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加量 U 即QWU 此式所表示的功 熱量與內(nèi)能變化之間的確定數(shù)量關(guān)系 叫做熱力學(xué)第一定律 應(yīng)用 熱力學(xué)第一定律時(shí)要明確 熱力學(xué)第一定律不僅反映了做功和熱傳遞這兩種改變內(nèi)能過(guò)程是等效的 而且給出 了內(nèi)能的變化量和做功與熱傳遞之間的定量關(guān)系 此定律是標(biāo)量式 應(yīng)用時(shí)熱量的單位應(yīng) 統(tǒng)一為國(guó)際單位制中的焦耳 應(yīng)用此定律前應(yīng)準(zhǔn)確理解各物理量的意義 為方便 準(zhǔn)確 通常規(guī)定各標(biāo)量的正 負(fù) 正 負(fù)的含義如下 AU 是物體內(nèi)能的增量 當(dāng)物體內(nèi)能增加時(shí)取 號(hào) 減少時(shí) 取 號(hào) W 是外界對(duì)系統(tǒng)做的功 當(dāng)外界對(duì)系統(tǒng)做功時(shí)取 號(hào) 當(dāng)系統(tǒng)對(duì)外界做 功時(shí)取 號(hào) Q 是外界與系統(tǒng)之間傳遞的熱量 當(dāng)外界傳遞給系統(tǒng)熱量 系統(tǒng)吸熱 時(shí)取 號(hào) 當(dāng)系統(tǒng)向外界傳遞熱量 系統(tǒng)放熱 時(shí)取 號(hào) 例例 3 氣體膨脹對(duì)外做功 l00J 同時(shí)從外界吸收了 120J 的熱量 它的內(nèi)能的變化是 A 減小 20J B 增大 20JC 減小 220J D 增大 220J 解析解析 研究對(duì)象為氣體 依符號(hào)規(guī)則 對(duì)外做功 W l00J 吸收熱量 Q 120J 由熱力學(xué)第一定律有 U W Q l00J 120J 20J 0u 說(shuō)明氣體 的內(nèi)能增加 故選項(xiàng) B 正確 答案 答案 B 特別提示 1 要明確研究的對(duì)象是哪個(gè)物體或者說(shuō)是哪個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng) 2 應(yīng)用熱力學(xué)第一定律計(jì)算時(shí) 要依照符號(hào)規(guī)則代入數(shù)據(jù) 對(duì)結(jié)果的正 負(fù) 也同 樣依照符號(hào)規(guī)則來(lái)解釋其意義 四 能的轉(zhuǎn)化與守恒定律 1 內(nèi)容 能量既不能憑空產(chǎn)生 也不能憑空消失 它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式 或者 從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體 這就是能的轉(zhuǎn)化與守恒定律 2 意義 能的轉(zhuǎn)化與守恒定律是自然界的普遍規(guī)律 熱力學(xué)第一定律就是能的轉(zhuǎn)化與守恒定 律在改變物體內(nèi)能這一特定過(guò)程中的具體體現(xiàn) 一切違背能的轉(zhuǎn)化與守恒定律的過(guò)程是不可能實(shí)現(xiàn)的 能的轉(zhuǎn)化與守恒定律證明永 動(dòng)機(jī)不可能制成 能的轉(zhuǎn)化與守恒定律是認(rèn)識(shí)自然 改造自然的有力武器 這個(gè)定律將廣泛的自然科 學(xué)技術(shù)領(lǐng)域聯(lián)系起來(lái) 使不同領(lǐng)域的科學(xué)工作者具有了一個(gè)共同語(yǔ)言 例例 4 行駛中的汽車(chē)制動(dòng)后滑行一段距離 最后停下 流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮 的光焰 降落傘在空中勻速下降 條形磁鐵在下落過(guò)程中穿過(guò)閉合線圈 線圈中產(chǎn)生電 流 上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過(guò)程是 A 物體克服阻力做功 B 物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 C 物體的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 D 物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 解析解析 這四個(gè)現(xiàn)象中物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程都受到阻力作用 汽車(chē)主要是制動(dòng)阻力 流星 降落傘 是空氣阻力 條形磁鐵下落受到磁場(chǎng)阻力 因而物體都克服阻力做功 A 項(xiàng) 對(duì) 四個(gè)物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中 汽車(chē)是動(dòng)能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能 流星 降落傘 條形磁鐵 用心 愛(ài)心 專心 是重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化成其他形式的能 總之是機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能 D 項(xiàng)對(duì) 答案 答案 AD 特別提示 考查能的轉(zhuǎn)化和守恒定律 是考查學(xué)生的綜合分析能力 從若干不同現(xiàn) 象中找出相同規(guī)律的能力 3 第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成 第一類永動(dòng)機(jī) 概念 不消耗能量又源源不斷地供出能量的機(jī)器 結(jié)果 無(wú)一例外地歸于失敗 原因 違背能量守恒原理 永動(dòng)機(jī)給我們的啟示 人類利用和改造自然時(shí) 必須遵循自然規(guī)律 例例 5 曾經(jīng)有人試圖制造一臺(tái) 永久 的發(fā)電機(jī) 設(shè)計(jì)思想如下 先利用外界供給的 電能 使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng) 再讓電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電 發(fā)電機(jī)發(fā)出電后 一部分電供給電動(dòng) 機(jī)繼續(xù)使用 電動(dòng)機(jī)不再利用外界供給的電能 一部分電供給用戶使用 這樣 一旦這個(gè) 發(fā)電機(jī)發(fā)出電來(lái) 它就可以不再使用外界的能量 自己 源源不斷 地發(fā)出電來(lái) 你學(xué)過(guò) 能的轉(zhuǎn)化和守恒的知識(shí)后分析一下 看看這樣的 永動(dòng)機(jī) 能實(shí)現(xiàn)嗎 解析解析 只要電動(dòng)機(jī)不再利用外界供給的電能 而又把一部分電供給用戶使用 那么 電動(dòng)機(jī)的能量就會(huì)減少 直至為零 所以這樣的永動(dòng)機(jī)不能實(shí)現(xiàn) 特別提示 能量守恒定律是自然界中普遍適用的規(guī)律 任何能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程都 遵循此規(guī)律 對(duì)能量守恒定律怎樣理解 1 某種形式的能減少 一定有其他形式的能增加 且減少量和增加量一定相等 2 某個(gè)物體的能量減少 一定存在其他物體的能量增加 且減少量和增加量一定相 等 例例 6 風(fēng)沿水平方向以速度 v 垂直吹向一直徑為 d 的風(fēng)車(chē)葉輪上 設(shè)空氣密度為 風(fēng)的動(dòng)能有 50 轉(zhuǎn)化為風(fēng)車(chē)的動(dòng)能 風(fēng)車(chē)帶動(dòng)水車(chē)將水提高 h 的高度 效率為 80 則單 位時(shí)間最多可提升的水的質(zhì)量 m 解析解析 設(shè)在 t 時(shí)間內(nèi)吹在風(fēng)車(chē)上的空氣的質(zhì)量為 vtd 4 1 m 2 1 風(fēng)的動(dòng)能 tvd 8 1 mv 2 1 E 322 k 根據(jù)題意 mgh 80 50tvd 8 1 32 則 gh20 vd t m 32 答案 答案 gh20 vd 32 五 熱力學(xué)第二定律 1 熱傳導(dǎo)的方向性 兩個(gè)溫度不同的物體相互接觸時(shí) 熱量會(huì)自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體 結(jié)果使高 溫物體的溫度降低 低溫物體的溫度升高 1 自發(fā)地 過(guò)程就是不受外來(lái)干擾進(jìn)行的自然過(guò)程 用心 愛(ài)心 專心 2 熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳向低溫物體 但熱量卻不能自發(fā)地從低溫物體傳向 高溫物體 3 要將熱量從低溫物體傳向高溫物體 必須有 外界的影響或幫助 就是要有外 界對(duì)其做功才能完成 電冰箱就是一例 2 熱力學(xué)第二定律 在物理學(xué)中 反映宏觀自然過(guò)程的方向性的定律就是熱力學(xué)第二定律 1 兩種表述 第一種表述 熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體 這是熱力學(xué)第二定律的克勞 修斯表述 它闡述了熱傳遞的方向性 第二種表述 不可能從單一熱庫(kù)吸收熱量 使之完全變成功 而不產(chǎn)生其他影響 這 是熱力學(xué)第二定律的開(kāi)爾文表述 它闡述了機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性 也可表述為 第 二 類永動(dòng)機(jī)不可能制成 2 熱力學(xué)第二定律的這兩種表述是等效的 3 熱力學(xué)第二定律的意義 熱力學(xué)第二定律揭示了自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程 或自然界中實(shí)際的 宏觀過(guò)程 都具有方向性 熱現(xiàn)象是與大量分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)相聯(lián)系的 因此 自然界中存在的凡涉及到與分子 熱運(yùn)動(dòng)有關(guān)的宏觀過(guò)程都是有方向性的 這就是熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì) 熱力學(xué)第二定律說(shuō)明自然界中各種不可逆過(guò)程都是相關(guān)聯(lián)的 即由某一過(guò)程的不可 逆性可推出另一過(guò)程的不可逆性 熱力學(xué)第二定律已在物理 化學(xué) 生物等自然學(xué)科中有著重要的應(yīng)用 對(duì)我們認(rèn)識(shí) 自然 利用自然有重要的指導(dǎo)意義 地球上海水的總質(zhì)量達(dá) 1 4 l018kg 如果把這些海水的溫度降低 1 放出的熱量就達(dá) 9 1018kW h 足夠全世界使用 4000 年 這設(shè)想不違背能量守恒定律 但是不能實(shí)現(xiàn) 所以 叫做第二類永動(dòng)機(jī) 前面學(xué)到的 違背能量守恒定律的永動(dòng)機(jī) 叫做第一類永動(dòng)機(jī) 學(xué)過(guò) 熱力學(xué)第二定律之后 你能說(shuō)出為什么不能制成第二類永動(dòng)機(jī)嗎 不可能 因?yàn)楹Ｋ疁囟冉档?不能自發(fā)地進(jìn)行 必須有外力幫助 而外力的幫助需做 功 消耗能量 不可能自發(fā)地完成 注意 在熱力學(xué)第二定律的表述中 自發(fā)地 不引起其他變化 的涵義是什么 自發(fā)地 是指熱量從高溫物體 自發(fā)地 傳給低溫物體的方向性 在傳遞過(guò)程中不 會(huì)對(duì)其他物體產(chǎn)生影響或借助其他物體提供能量等的幫助 不引起其他變化 的涵義是使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體或從單一熱源吸收熱 量全部用來(lái)做功 必須通過(guò)第三者的幫助 這里的幫助是指提供能量等方式 否則是不可 能實(shí)現(xiàn)的 3 熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì) 熱力學(xué)第二定律的每一種表述 揭示了大量分子參與宏觀過(guò)程的方向性 使人們認(rèn)識(shí) 到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性 4 熱機(jī) 1 定義 一種把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置 例汽油機(jī) 柴油機(jī) 蒸汽輪機(jī)等 2 原理 熱機(jī)從熱源吸收熱量 1 Q 推動(dòng)活塞做功 W 然后向冷凝器釋放熱量 Q2 用心 愛(ài)心 專心 3 效率 由能量守恒定律知道 Ql W Q2 我們把熱機(jī)做的功 W 和它從熱源吸收的熱量 Q1的 比值叫做熱機(jī)效率 用 表示 即 W Q1 說(shuō)明 熱機(jī)必須有熱源和冷凝器 熱機(jī)不能把它得到的全部?jī)?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 因熱機(jī)工作時(shí) 總要向冷凝器散熱 不可避免地要釋放一部分熱量 Q2 所以總有 WQ1 熱機(jī)的效率不可能達(dá)到 100 即使是理想熱機(jī) 沒(méi)有摩擦 也沒(méi)有漏氣等能量損 失 它也不可能把吸收的能量百分之百地轉(zhuǎn)化成機(jī)械能 總要有一部分熱量散發(fā)到冷凝器 中 5 熱力學(xué)第二定律與熱力學(xué)第一定律的關(guān)系 熱力學(xué)第一定律中 摩擦力做功可以全部轉(zhuǎn)化為熱 熱力學(xué)第二定律卻說(shuō)明這一熱量 不可能在不引起其他變化的情況下完全變成功 熱量可以從高溫物體自動(dòng)傳向低溫物體 而熱力學(xué)第二定律卻說(shuō)明熱量不能自動(dòng)從低溫物體傳向高溫物體 熱力學(xué)第一定律說(shuō)明在 任何過(guò)程中能量必守恒 熱力學(xué)第二定律卻說(shuō)明并非所有能量守恒過(guò)程均能實(shí)現(xiàn) 熱力學(xué) 第二定律是反映自然界過(guò)程進(jìn)行的方向和條件的一個(gè)規(guī)律 它指出自然界中出現(xiàn)的過(guò)程是 具有方向性的 某些方向的過(guò)程可以實(shí)現(xiàn) 而另一些方向的過(guò)程則不能實(shí)現(xiàn) 在熱力學(xué)中 它和第一定律相輔相成 缺一不可 例例 7 下列說(shuō)法正確的是 A 熱量不能由低溫物體傳遞到高溫物體 B 外界對(duì)物體做功 物體的內(nèi)能必定增加 C 第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成 是因?yàn)檫`反了能量守恒定律 D 不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來(lái)做功 而不引起其他變化 解析解析 根據(jù)熱力學(xué)第二定律 熱量不能自發(fā)地由低溫物體傳遞到高溫物體 但在一 定條件下 熱量可以由低溫物體傳向高溫物體 例如電冰箱的工作過(guò)程 故選項(xiàng) A 錯(cuò) 根 據(jù)熱力學(xué)第一定律 物體內(nèi)能的變化取決于吸收或放出的熱量和做功的正負(fù)兩個(gè)因素 所 以選項(xiàng) B 錯(cuò) 第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律 而違反了熱力學(xué)第二定律 選項(xiàng) C 錯(cuò) 選項(xiàng) D 是熱力學(xué)第二定律的表述形式之一 是正確的 答案 答案 D 特別提示 在學(xué)習(xí)中應(yīng)記熟其兩種表述 并理解兩種表述的等效性 抓住第二定律 的實(shí)質(zhì) 即自然界中進(jìn)行的所有涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性 例例 8 下列所述過(guò)程哪些是不可逆的 A 汽缸與活塞組合中裝有氣體 當(dāng)活塞上沒(méi)有外加壓力 活塞與汽缸間沒(méi)有摩擦?xí)r B 上述裝置中 當(dāng)活塞上沒(méi)有外加壓力 活塞與汽缸摩擦很大 使氣體緩慢地膨脹時(shí) C 在一絕熱容器內(nèi)盛有液體 不停地?cái)噭?dòng)它 使它溫度升高 D 在一絕熱容器內(nèi) 不同溫度的液體進(jìn)行混合 解析解析 根據(jù)實(shí)際情況 上述四個(gè)過(guò)程均屬于不可逆的 答案 答案 ABCD 特別提示 一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程都是不可逆的 模擬試題模擬試題 1 熱傳遞實(shí)質(zhì)上就是 用心 愛(ài)心 專心 A 能量從內(nèi)能大的物體傳給內(nèi)能小的物體 B 能量從熱量多的物體傳給熱量少的物體 C 能量從溫度高的物體傳給溫度低的物體 D 能量從質(zhì)量大的物體傳給質(zhì)量小的物體 2 兩物體接觸后發(fā)生了熱傳遞 則一定是 A 內(nèi)能大的物體向內(nèi)能小的物體傳遞能量 B 比熱容大的物體向比熱容小的物體傳遞能量 C 含熱量多的物體向含熱量少的物體傳遞熱量 D 分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能大的物體向分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能小的物體傳遞熱量 3 物體從外界吸收熱量時(shí) 內(nèi)能 A 一定增加 B 可能不變 C 可能減少 D 可能增大 4 關(guān)于物體的內(nèi)能 以下說(shuō)法正確的是 A 不同物體 溫度相等 內(nèi)能也相等 B 所有分子的勢(shì)能增大 內(nèi)能也增大 C 做功與熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能 D 只有兩物體的質(zhì)量 溫度 體積都相等時(shí) 兩物體的內(nèi)能才能相等 5 關(guān)于物體內(nèi)能的變化情況 下列說(shuō)法中正確的是 A 吸熱的物體 其內(nèi)能一定增加 B 體積膨脹的物體 其內(nèi)能一定減少 C 放熱的物體 其內(nèi)能也可能增加 D 絕熱壓縮的物體 其內(nèi)能一定增加 6 有甲 乙兩個(gè)物體 已知甲的溫度比乙的溫度高 則可以肯定 A 甲物體的內(nèi)能比乙物體的內(nèi)能多 B 甲物體含的熱量比乙物體含的熱量多 C 甲物體分子的平均動(dòng)能比乙物體分子的平均動(dòng)能大 D 如果降低相同的溫度 甲比乙放出的熱量多 7 關(guān)于物體內(nèi)能的變化 以下說(shuō)法中正確的是 A 物體吸收熱量 內(nèi)能一定增大 B 物體對(duì)外做功 內(nèi)能一定減小 C 物體吸收熱量 同時(shí)對(duì)外做功 內(nèi)能可能不變 D 物體放出熱量 同時(shí)對(duì)外做功 內(nèi)能可能不變 8 下列說(shuō)法正確的是 A 外界對(duì)一物體做功 此物體的內(nèi)能一定增加 B 機(jī)械能完全轉(zhuǎn)化成內(nèi)能是不可能的 C 將熱量傳給一個(gè)物體 此物體的內(nèi)能一定改變 D 一定量氣體對(duì)外做功 氣體的內(nèi)能不一定減少 9 下列哪些情況屬于別的形式的能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 A 電熱器通電后溫度升高 B 行駛中的汽車(chē) 在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后速度越來(lái)越小最后停下來(lái) C 風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電 D 火箭發(fā)射人造衛(wèi)星 10 第一類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的 這是因?yàn)榈谝活愑绖?dòng)機(jī) A 不符合機(jī)械能守恒定律 用心 愛(ài)心 專心 B 違背了能的轉(zhuǎn)化和守恒定律 C 沒(méi)有合理的設(shè)計(jì)方案 D 找不到合適的材料 11 汽車(chē)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后沿斜坡減速下滑 在這過(guò)程中 A 汽車(chē)的機(jī)械能守恒 B 汽車(chē)的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化 C 機(jī)械能逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 總能量逐漸減小 D 機(jī)械能逐漸轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 總能量不變 12 下列說(shuō)法正確的是 A 外界對(duì)氣體做功 氣體的內(nèi)能一定增大 B 氣體從外界吸收熱量 氣體的內(nèi)能一定增大 C 氣體的溫度越低 氣體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大 D 氣體的溫度越高 氣體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能越大 13 一個(gè)帶活塞的汽缸內(nèi)盛有一定量度的氣體 若此氣體的溫度隨其內(nèi)能的增大而升高 則 A 將熱量傳給氣體 其溫度必升高 B 壓縮氣體 其溫度必升高 C 壓縮氣體 同時(shí)氣體向外界放熱 其溫度必不變 D 壓縮氣體 同時(shí)將熱量傳給氣體 其溫度必升高 14 汽缸中的氣體膨脹時(shí)推動(dòng)活塞向外運(yùn)動(dòng) 若氣體對(duì)活塞做的功是 6 104J 氣體的內(nèi) 能減少了 8 104J 則在此過(guò)程中氣體 吸收 或 放出 的熱量是 J 15 下列哪些物理過(guò)程具有方向性 A 熱傳導(dǎo)過(guò)程 B 機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程 C 氣體的擴(kuò)散過(guò)程 D 氣體向真空膨脹的過(guò)程 16 根據(jù)熱力學(xué)第二定律 可知下列說(shuō)法中正確的有 A 熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體 但不能從低溫物體傳到高溫物體 B 熱量既能夠從高溫物體傳到低溫物體 也可從低溫物體傳到高溫物體 C 機(jī)