4熱力學(xué)第二定律5初識(shí)熵[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.了解熱力學(xué)第二定律的兩種表述，并能用熱力學(xué)第二定律解釋第二類永動(dòng)機(jī)不能制成的原因.2.能運(yùn)用熱力學(xué)第二定律解釋自然界中的能量轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移以及方向性問(wèn)題.3.了解有序和無(wú)序是相對(duì)的，知道熵的概念.4.了解熵增原理，知道它是熱力學(xué)第二定律的另一種表述．一、熱力學(xué)第二定律[導(dǎo)學(xué)探究]有人提出這樣一種設(shè)想，發(fā)明一種熱機(jī)，用它把物體與地面摩擦所產(chǎn)生的熱量都吸收過(guò)來(lái)并對(duì)物體做功，將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，使因摩擦停止運(yùn)動(dòng)的物體在地面上重新運(yùn)動(dòng)起來(lái)，而不引起其他變化．這是一個(gè)非常誘人的設(shè)想，這種設(shè)想并不違反能量守恒定律，如果真能造出這樣的熱機(jī)，那么，我們只從海水中吸收熱量來(lái)做功，就成為可能了，“能源問(wèn)題”也就解決了．這樣的熱機(jī)能制成嗎？為什么？答案不能．違背了熱力學(xué)第二定律．[知識(shí)梳理]1．兩種表述(1)克勞修斯表述：不可能把熱量從低溫物體傳遞到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響．闡述的是熱傳遞的方向性．(2)開爾文表述：不可能從單一熱源吸取熱量使之全部變?yōu)橛杏玫墓Χ划a(chǎn)生其他影響．闡述的是機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性．2．兩種表述是等效的兩種表述看上去似乎沒(méi)有聯(lián)系，然而實(shí)際上它們是等效的，即由其中一個(gè)可以推導(dǎo)出另一個(gè)．3．熱力學(xué)第二定律的其他描述(1)一切宏觀自然過(guò)程的進(jìn)行都具有方向性．(2)氣體向真空的自由膨脹是不可逆的．(3)第二類永動(dòng)機(jī)是不可能(填“可能”或“不可能”)制成的．4．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，都揭示了大量分子參與的宏觀過(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．5．第二類永動(dòng)機(jī)(1)定義：假設(shè)某一系統(tǒng)吸收空氣或海水中的熱量，對(duì)外部做有用功，而又返回到初態(tài)．如此周而復(fù)始地反復(fù)進(jìn)行，永不停止，該系統(tǒng)稱為第二類永動(dòng)機(jī)．(2)不可能制成的原因：不違反能量守恒定律，但違反了熱力學(xué)第二定律．(填“違反”或“不違反”)[即學(xué)即用]判斷下列說(shuō)法的正誤．(1)機(jī)械能可以完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．(√)(2)內(nèi)能不可能完全轉(zhuǎn)化為機(jī)械能．(×)(3)可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣Γ?√)(4)第二類永動(dòng)機(jī)違背了能量守恒定律．(×)(5)第二類永動(dòng)機(jī)違背了熱力學(xué)第二定律．(√)二、初識(shí)熵[導(dǎo)學(xué)探究]固體自發(fā)地熔化為液體、固體結(jié)晶要比液體整齊有序；液體自發(fā)地蒸發(fā)為氣體，液體分子的分布比氣體分子要集中有序．兩種不同氣體相互擴(kuò)散，由有序變?yōu)闊o(wú)序，這些現(xiàn)象都說(shuō)明了什么問(wèn)題？答案自發(fā)過(guò)程總是向著無(wú)序性增大的方向進(jìn)行．[知識(shí)梳理]1．熵的概念(1)熵是系統(tǒng)無(wú)序性程度的量度．“有序”和“無(wú)序”是相對(duì)而言的，是從有序程度上講的，熵越高，意味著宏觀態(tài)所對(duì)應(yīng)的微觀態(tài)數(shù)目越多，即越無(wú)序，熵越低即越有序．(2)熵是不可逆過(guò)程的共同判據(jù)系統(tǒng)的自發(fā)過(guò)程總是從有序向無(wú)序變化．因?yàn)殪厥窍到y(tǒng)無(wú)序度的量度，所以可以用熵作為一切不可逆過(guò)程的共同判據(jù)．(3)熵是系統(tǒng)狀態(tài)的函數(shù)系統(tǒng)的一個(gè)狀態(tài)對(duì)應(yīng)一個(gè)熵值．如一塊完整的玻璃有一熵值，打碎的玻璃另有一個(gè)熵值．2．熵增原理——熱力學(xué)第二定律的另一種表述孤立系統(tǒng)的熵總是增加的，或者孤立系統(tǒng)的熵總不減少．(1)“孤立系統(tǒng)”是指與外界既沒(méi)有物質(zhì)的交流，也沒(méi)有能量的交換，即與外界沒(méi)有任何聯(lián)系的系統(tǒng)．(2)熵增是孤立系統(tǒng)內(nèi)部實(shí)際發(fā)生過(guò)程的必然趨勢(shì)．即一切自然過(guò)程總是沿著無(wú)序性增大的方向進(jìn)行．[即學(xué)即用]判斷下列說(shuō)法的正誤．(1)一個(gè)系統(tǒng)中個(gè)體排列的“有序”和“無(wú)序”是絕對(duì)的．(×)(2)熵值越大代表著越有序．(×)(3)孤立系統(tǒng)的總熵可能增大，也可能減小．(×)一、對(duì)熱力學(xué)第二定律的理解在熱力學(xué)第二定律的表述中，“自發(fā)地”“不可能”“不產(chǎn)生其他影響”的涵義1．“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)生影響或不需借助其他物體提供能量等．2．關(guān)于“不可能”：實(shí)際上熱機(jī)或制冷機(jī)系統(tǒng)循環(huán)終了時(shí)，除了從單一熱源吸收熱量對(duì)外做功，以及熱量從低溫?zé)嵩磦鞯礁邷責(zé)嵩匆酝?，過(guò)程所產(chǎn)生的其他一切影響，不論用任何曲折復(fù)雜的辦法都不可能加以消除．3．“不產(chǎn)生其他影響”的涵義是發(fā)生的熱力學(xué)宏觀過(guò)程只在本系統(tǒng)內(nèi)完成，對(duì)周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱力學(xué)方面的影響．如吸熱、放熱、做功等．例1(多選)根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，下列說(shuō)法中正確的是()A．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B．沒(méi)有冷凝器，只有單一的熱源，能將從單一熱源吸收的熱量全部用來(lái)做功，而不引起其他變化的熱機(jī)是可以實(shí)現(xiàn)的C．制冷系統(tǒng)將冰箱里的熱量傳給外界較高溫度的空氣中，而不引起其他變化D．不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化答案AD解析熱力學(xué)第二定律揭示了與熱現(xiàn)象有關(guān)的物理過(guò)程的方向性，機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程具有方向性，機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能要轉(zhuǎn)化為機(jī)械能必須借助外部的幫助，即會(huì)引起其他變化，A選項(xiàng)正確，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；熱傳遞過(guò)程也具有方向性，熱量能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體，但是熱量要從低溫物體傳到高溫物體，必然要引起其他變化(外界對(duì)系統(tǒng)做功)，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)正確．1一切物理過(guò)程均遵守能量守恒定律，但遵守能量守恒定律的物理過(guò)程不一定均能實(shí)現(xiàn).2熱力學(xué)第二定律的兩種表述分別對(duì)應(yīng)著一種“不可能”，但都有一個(gè)前提條件“自發(fā)地”或“不產(chǎn)生其他影響”，如果去掉這種前提條件，就都是有可能的.例如電冰箱的作用就是使熱量從低溫物體傳到高溫物體，等溫膨脹就是從單一熱源吸收熱量，使之完全用來(lái)做功.但不是自發(fā)的或是產(chǎn)生了其他影響.針對(duì)訓(xùn)練1(多選)下列說(shuō)法中正確的是()A．一切涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性B．一切不違背能量守恒定律的物理過(guò)程都是可能實(shí)現(xiàn)的C．由熱力學(xué)第二定律可以判斷物理過(guò)程能否自發(fā)進(jìn)行D．一切物理過(guò)程都不可能自發(fā)地進(jìn)行答案AC解析能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過(guò)程都是具有方向性的，A對(duì)；第二類永動(dòng)機(jī)不違背能量守恒定律，但是不能實(shí)現(xiàn)，B錯(cuò)；在熱傳遞的過(guò)程中，能量可以自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，但其逆過(guò)程不可能自發(fā)地進(jìn)行，C對(duì)，D錯(cuò)．二、初識(shí)熵1．熱力學(xué)第二定律的微觀意義：熱力學(xué)第二定律揭示了涉及熱現(xiàn)象的一切宏觀自然過(guò)程都只能在一個(gè)方向上發(fā)生，而不會(huì)可逆地在相反的方向上出現(xiàn)．它指出在能量得以平衡的眾多過(guò)程中，哪些可能發(fā)生，哪些不可能發(fā)生．2．對(duì)熵的四點(diǎn)理解(1)熵的微觀意義：熵是系統(tǒng)內(nèi)分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性的量度．(2)熵是表示一個(gè)體系自由度的物理量．熵越大，表示在這個(gè)體系下的自由度越大，可能達(dá)到的狀態(tài)越多．(3)熵不是守恒的量，在孤立體系中經(jīng)過(guò)一個(gè)不可逆過(guò)程，熵總是增加的．(4)熵的本質(zhì)：熵是體系微觀混亂度的量度，混亂度越大，熵值也越大．例2(多選)關(guān)于熱力學(xué)第二定律的微觀意義，下列說(shuō)法正確的是()A．大量分子無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)能夠自動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蜻\(yùn)動(dòng)B．熱傳遞的自然過(guò)程是大量分子從有序運(yùn)動(dòng)狀態(tài)向無(wú)序運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過(guò)程C．熱傳遞的自然過(guò)程是大量分子從無(wú)序程度小的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)向無(wú)序程度大的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過(guò)程D．一切自然過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行答案CD解析分子熱運(yùn)動(dòng)是大量分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)的一個(gè)宏觀過(guò)程包含著大量的微觀狀態(tài)，這是一個(gè)無(wú)序的運(yùn)動(dòng)，根據(jù)熵增加原理，熱運(yùn)動(dòng)的結(jié)果只能使分子熱運(yùn)動(dòng)更加無(wú)序，而不是變成了有序，熱傳遞的自然過(guò)程從微觀上講就是大量分子從無(wú)序程度小的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)向無(wú)序程度大的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過(guò)程，故選C、D.1一切自發(fā)過(guò)程都是不可逆的，總是大量分子從有序運(yùn)動(dòng)狀態(tài)向無(wú)序運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)化發(fā)展的過(guò)程，即無(wú)序性增加的過(guò)程.2傳熱過(guò)程是大量分子由無(wú)序程度小的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)轉(zhuǎn)化為無(wú)序程度大的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的過(guò)程，體現(xiàn)了熱傳遞的方向性.例3下列關(guān)于熵的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．熵是系統(tǒng)內(nèi)分子運(yùn)動(dòng)無(wú)序性的量度B．在自然過(guò)程中一個(gè)孤立系統(tǒng)的熵總是增加或不變的C．熱力學(xué)第二定律也叫做熵減小原理D．熵值越大代表著越無(wú)序答案C解析一切自發(fā)過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行，這就是熱力學(xué)第二定律的微觀意義．系統(tǒng)的熱力學(xué)過(guò)程就是大量分子向無(wú)序程度大的狀態(tài)變化的過(guò)程．自然過(guò)程的方向性可以表述為：在任何自然過(guò)程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的熵值不會(huì)減小，因此熱力學(xué)第二定律又稱為熵增加原理．故A、B、D說(shuō)法正確，C說(shuō)法錯(cuò)誤．三、熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律的比較1．兩個(gè)定律比較熱力學(xué)第一定律是能量守恒定律在熱力學(xué)中的具體表現(xiàn)形式，在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，總的能量保持不變．熱力學(xué)第二定律是指在有限的時(shí)間和空間內(nèi)，一切和熱現(xiàn)象有關(guān)的物理過(guò)程、化學(xué)過(guò)程具有不可逆性．2．兩類永動(dòng)機(jī)的比較第一類永動(dòng)機(jī)：不消耗任何能量，可以不斷做功(或只給予很小的能量啟動(dòng)后，可以永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去)．第二類永動(dòng)機(jī)：將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而不引起其他變化(或只有一個(gè)熱源，實(shí)現(xiàn)內(nèi)能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化)．3．第一類永動(dòng)機(jī)和第二類永動(dòng)機(jī)都不可能制成第一類永動(dòng)機(jī)的設(shè)想違背了能量守恒定律；第二類永動(dòng)機(jī)的設(shè)想不違背能量守恒定律，但違背了熱力學(xué)第二定律．例4關(guān)于熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律，下列論述正確的是()A．熱力學(xué)第一定律指出內(nèi)能可以與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化，而熱力學(xué)第二定律則指出內(nèi)能不可能完全轉(zhuǎn)化為其他形式的能，故這兩條定律是相互矛盾的B．內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為其他形式的能，只是會(huì)產(chǎn)生其他影響，故兩條定律并不矛盾C．兩條定律都是有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的規(guī)律，它們不但不矛盾，而且沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別D．其實(shí)，能量守恒定律已經(jīng)包含了熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律答案B解析熱力學(xué)第一定律是能量守恒在熱現(xiàn)象中的體現(xiàn)，而熱力學(xué)第二定律則指出內(nèi)能和其他形式能發(fā)生轉(zhuǎn)化的方向性，兩者并不矛盾，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤，B正確．針對(duì)訓(xùn)練2(多選)第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)?)A．違背了能量守恒定律B．違背了熱力學(xué)第二定律C．機(jī)械能不能全部轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能D．內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而不產(chǎn)生其他影響答案BD1．(多選)下列哪些現(xiàn)象能夠發(fā)生，并且不違背熱力學(xué)第二定律()A．一杯熱茶在打開杯蓋后，茶會(huì)自動(dòng)變得更熱B．蒸汽機(jī)把蒸汽的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能C．桶中混濁的泥水在靜置一段時(shí)間后，泥沙下沉，水變清，泥、水自動(dòng)分離D．電冰箱通電后把箱內(nèi)低溫物體的熱量傳到箱外高溫物體答案CD解析A、B都違背了熱力學(xué)第二定律，都不能發(fā)生．C中系統(tǒng)的勢(shì)能減少了，D中消耗了電能，所以不違背熱力學(xué)第二定律，均能發(fā)生．2．下列說(shuō)法正確的是()A．機(jī)械能全部變成內(nèi)能是不可能的B．第二類永動(dòng)機(jī)不可能制造成功是因?yàn)槟芰考炔粫?huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，只能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，或從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式C．根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體D．從單一熱源吸收的熱量全部變成功是可能的答案D解析機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯(cuò)；第二類永動(dòng)機(jī)不可能制造成功是因?yàn)樗`背了熱力學(xué)第二定律，故B錯(cuò)；熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，但如果不是自發(fā)地，是可以進(jìn)行的，故C錯(cuò)；從單一熱源吸收熱量全部用來(lái)做功而不引起其他變化，是不可能的，但如果是從單一熱源吸收熱量全部變?yōu)楣Φ耐瑫r(shí)也引起了其他的變化，是可能的，故D項(xiàng)對(duì)．3．(多選)對(duì)“覆水難收”的敘述正確的是()A．盛在盆中的水是一種宏觀態(tài)，因盆子的因素，對(duì)應(yīng)的微觀態(tài)數(shù)目較少，較為有序B．盛在盆中的水是一種宏觀態(tài)，因盆子的因素，對(duì)應(yīng)的微觀態(tài)數(shù)目較多，較為無(wú)序C．潑出的水是一種宏觀態(tài)，因不受器具的限制，對(duì)應(yīng)的微觀態(tài)數(shù)目較多，較為無(wú)序D．潑出的水是一種宏觀態(tài)，因不受器具的限制，對(duì)應(yīng)的微觀態(tài)數(shù)目較少，較為有序答案AC4．下列說(shuō)法中正確的是()A．一切自然過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行B．一切自然過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的有序性增大的方向進(jìn)行C．在任何自然過(guò)程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵一定不會(huì)增大D．在任何自然過(guò)程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵可能減小答案A解析根據(jù)熵增原理，不可逆過(guò)程總是朝著熵增大的方向進(jìn)行，故選A.一、選擇題1．熱力學(xué)第二定律使人們認(rèn)識(shí)到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程()A．都具有方向性B．只是部分具有方向性C．沒(méi)有方向性D．無(wú)法確定是否具有方向性答案A解析自然界中所有涉及熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性．2．(多選)根據(jù)熱力學(xué)第二定律，下列判斷正確的是()A．電能不可能全部變?yōu)閮?nèi)能B．在火力發(fā)電機(jī)中，燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部變?yōu)殡娔蹸．在熱機(jī)中，燃?xì)鈨?nèi)能不可能全部變?yōu)闄C(jī)械能D．在熱傳導(dǎo)中，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體答案BCD解析根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程都具有方向性，電能可全部變?yōu)閮?nèi)能(由焦耳定律可知)，而內(nèi)能不可能全部變成電能，而不產(chǎn)生其他影響．機(jī)械能可全部變?yōu)閮?nèi)能，而內(nèi)能不可能全部變成機(jī)械能而不產(chǎn)生其他影響．在熱傳導(dǎo)中，熱量只能自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，而不能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體．3．關(guān)于熱力學(xué)第二定律，下列說(shuō)法正確的是()A．熱力學(xué)第二定律是通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來(lái)的實(shí)驗(yàn)定律B．熱力學(xué)第二定律是通過(guò)大量自然現(xiàn)象的不可逆性總結(jié)出來(lái)的經(jīng)驗(yàn)定律C．熱力學(xué)第二定律是物理學(xué)家從理論推導(dǎo)得出來(lái)的結(jié)果D．熱力學(xué)第二定律沒(méi)有理論和實(shí)驗(yàn)的依據(jù)，因此沒(méi)有實(shí)際意義答案B解析熱力學(xué)第二定律是物理學(xué)家通過(guò)對(duì)大量自然現(xiàn)象的分析，又總結(jié)了生產(chǎn)和生活經(jīng)驗(yàn)得到的結(jié)論，是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)定律，它并不能通過(guò)理論和實(shí)驗(yàn)來(lái)證明，但它符合客觀事實(shí)，因此是正確的．它揭示了熱現(xiàn)象宏觀過(guò)程的方向性，使人們認(rèn)識(shí)到第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成，對(duì)我們認(rèn)識(shí)自然和利用自然有著重要的指導(dǎo)意義．4．(多選)關(guān)于制冷機(jī)制冷過(guò)程的說(shuō)法中正確的是()A．此過(guò)程違背了熱力學(xué)第二定律B．此過(guò)程沒(méi)有違背熱力學(xué)第二定律C．此過(guò)程違背了能量守恒定律D．此過(guò)程沒(méi)有違背能量守恒定律答案BD解析制冷機(jī)可以從低溫物體吸取熱量傳給高溫物體，但必須消耗電能．熱力學(xué)第二定律并不否認(rèn)熱量可從低溫物體傳給高溫物體，關(guān)鍵是“不產(chǎn)生其他影響”，A錯(cuò)誤，B正確；任何物理過(guò)程都不違背能量守恒定律，C錯(cuò)誤，D正確．5．如圖1中汽缸內(nèi)盛有定量的理想氣體，汽缸壁是導(dǎo)熱的，缸外環(huán)境保持恒溫，活塞與汽缸壁的接觸是光滑的，但不漏氣，現(xiàn)將活塞桿緩慢向右移動(dòng)，這樣氣體將等溫膨脹并通過(guò)活塞對(duì)外做功．若已知理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，則下列說(shuō)法正確的是()圖1A．氣體是從單一熱源吸熱，全部用來(lái)對(duì)外做功，此過(guò)程違反熱力學(xué)第二定律B．氣體是從單一熱源吸熱，但并未全部用來(lái)對(duì)外做功，此過(guò)程不違反熱力學(xué)第二定律C．氣體是從單一熱源吸熱，全用來(lái)對(duì)外做功，此過(guò)程不違反熱力學(xué)第二定律D．以上三種說(shuō)法都不對(duì)答案C解析由于氣體始終通過(guò)汽缸與外界接觸，外界溫度不變，活塞桿緩慢地向右移動(dòng)過(guò)程中，有足夠時(shí)間進(jìn)行熱交換，所以汽缸內(nèi)的氣體溫度也不變，要保持其內(nèi)能不變，該過(guò)程氣體是從單一熱源即外部環(huán)境吸取熱量，即全部用來(lái)對(duì)外做功才能保證內(nèi)能不變，但此過(guò)程不違反熱力學(xué)第二定律．此過(guò)程由外力對(duì)活塞做功來(lái)維持，如果沒(méi)有外力對(duì)活塞做功，此過(guò)程不可能發(fā)生．6．隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源短缺問(wèn)題日顯突出，近期油價(jià)不斷攀升，已對(duì)各國(guó)人民的日常生活造成了各種影響，如排長(zhǎng)隊(duì)等待加油的情景已經(jīng)多次在世界各地發(fā)生，能源成為困擾世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大難題之一，下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的說(shuō)法中正確的是()A．不可能從單一熱源吸取熱量并把它全部用來(lái)做功，而不引起其他的變化B．只要對(duì)內(nèi)燃機(jī)不斷改進(jìn)，就可以把內(nèi)燃機(jī)得到的全部?jī)?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能C．滿足能量守恒定律的物理過(guò)程都能自發(fā)地進(jìn)行D．外界對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能必然增加答案A解析由熱力學(xué)第二定律的開爾文表述可知A對(duì)；熱機(jī)效率總低于100%，B錯(cuò)；滿足能量守恒定律的過(guò)程未必能自發(fā)進(jìn)行，還要滿足熱力學(xué)第二定律，C錯(cuò)；由熱力學(xué)第一定律ΔU＝W＋Q可知，W>0，ΔU不一定大于0，即內(nèi)能不一定增加，D錯(cuò)．7．下列關(guān)于熱力學(xué)第二定律微觀意義的說(shuō)法正確的是()A．從微觀的角度看，熱力學(xué)第二定律是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律B．一切自然過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性減小的方向進(jìn)行C．有的自然過(guò)程沿著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性增大的方向進(jìn)行，有的自然過(guò)程沿著分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序性減小的方向進(jìn)行D．在任何自然過(guò)程中，一個(gè)孤立系統(tǒng)的