2025新課改-高中物理-選修第3冊（10講）04 C熱力學第一定律 提升版含答案

2025新課改-高中物理-選修第3冊（10講）04C熱力學第一定律提升版熱力學第一定律一、熱力學第一定律1．內(nèi)能改變的兩種方式⑴功和內(nèi)能變化的關系從19世紀30年代起，人們逐漸認識到，為了使系統(tǒng)的熱學狀態(tài)發(fā)生變化，既可以向它傳熱，也可以對它做功。從1840年起，英國物理學家焦耳進行了多種多樣的實驗，以求精確測定外界對系統(tǒng)做功和傳熱對于系統(tǒng)狀態(tài)的影響，以及功與熱量的相互關系。①絕熱過程：系統(tǒng)變化過程中，只由于做功而與外界交換能量，它不從外界吸熱，也不向外界放熱，這樣的過程叫做絕熱過程。②焦耳的實驗表明，要使系統(tǒng)狀態(tài)通過絕熱過程發(fā)生變化，做功的數(shù)量只由始末兩個狀態(tài)決定，而與功的方式無關。③當系統(tǒng)從某一狀態(tài)經(jīng)過絕熱過程達到另一狀態(tài)時，內(nèi)能的增加量就等于外界對系統(tǒng)所做的功，用式子表示為。⑵熱量和內(nèi)能變化的關系不僅對系統(tǒng)做功可以改變系統(tǒng)的熱力學狀態(tài)，單純的對系統(tǒng)傳熱也能改變系統(tǒng)的熱力學狀態(tài)。所以，熱量是在單純的傳熱過程中系統(tǒng)內(nèi)能變化的量度。當系統(tǒng)從狀態(tài)1經(jīng)過單純的傳熱到達狀態(tài)2，內(nèi)能的增加量就等于外界向系統(tǒng)傳遞的熱量，即。⑶改變物體內(nèi)能的兩種方式的比較做功熱傳遞內(nèi)能變化外界對物體做功，物體的內(nèi)能增加；物體對外界做功，物體的內(nèi)能減少物體吸收熱量，內(nèi)能增加；物體放出熱量，內(nèi)能減少本質(zhì)其它形式的能與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化不同物體間或同一物體不同部分之間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移相互聯(lián)系做一定量的功或傳遞一定量的熱在改變內(nèi)能的效果上是相同的典例精講【例1.1】．下列說法中正確的是（）A．高溫的物體具有熱量多，低溫的物體具有熱量少 B．將物體舉高或者使其加速，都會使物體內(nèi)能增大 C．冬天手感到冷時，搓搓手就會感到暖和些。這是利用做功來改變物體內(nèi)能 D．做功和熱傳遞是兩種不同的物理過程，但在改變物體內(nèi)能上是等效的【分析】做功和熱傳遞均可以改變物體的內(nèi)能，但是改變物體內(nèi)能的兩種不同方式。熱量只能用“吸收”和“放出”來表示。熱量是一個過程量，不能說“某物體含有或具有多少熱量”?！窘獯稹拷猓篈、熱量是熱傳遞過程中，是溫度高的物體向溫度低的物體或物體溫度高的部分向溫度低的部分轉(zhuǎn)移的內(nèi)能的過程的量度，與物體的溫度的高低無關。故A錯誤；B、內(nèi)能和機械能無關，所以將物體舉高或加速時，能會使內(nèi)能增大，故B錯誤；C、雙手搓擦克服摩擦做功，機械能會轉(zhuǎn)化為手的內(nèi)能，此過程是靠做功改變手的內(nèi)能，故C正確；D、做功和熱傳遞是兩種不同的物理過程，但在改變物體內(nèi)能上是等效的，故D正確。故選：CD。【例1.2】（2019?寶山區(qū)二模）用力搓手感覺手會發(fā)熱、冬天在陽光下覺得暖和等物理現(xiàn)象表明：做功和熱傳遞在改變物體內(nèi)能上可以起到相同的效果?！痉治觥扛淖兾矬w內(nèi)能的方法有做功和熱傳遞兩種方式；【解答】解：用力搓手，雙手做功，機械能可以轉(zhuǎn)化為手的內(nèi)能，此過程是通過做功的方式改變手的內(nèi)能。太陽光具有能量，通過熱傳遞人的內(nèi)能增加，所以感到暖和。所以做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，在改變物體內(nèi)能上可以起到相同的效果。故答案為：做功；熱傳遞。2．熱力學第一定律⑴內(nèi)容：一個熱力學系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對它做功之和⑵表達式：⑶符號規(guī)定：①外界對系統(tǒng)做功，；系統(tǒng)對外界做功②系統(tǒng)從外界吸收熱量，；系統(tǒng)向外界放出熱量③系統(tǒng)內(nèi)能增加，，系統(tǒng)內(nèi)能減少，典例精講【例2.1】（2019?靖遠縣二模）關于熱現(xiàn)象和內(nèi)能，下列說法正確的是（）A．做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能 B．外界對氣體做了功，則氣體的溫度一定升高 C．一定質(zhì)量的氣體，體積不變時，溫度越高，內(nèi)能越大 D．溫度升高，物體內(nèi)分子的平均動能一定增加 E．氣體能夠充滿容器的整個空間，是由于氣體分子間呈現(xiàn)出斥力的作用【分析】改變物體內(nèi)能得方式有兩種：做功和熱傳遞；溫度是理想氣體的內(nèi)能標志，根據(jù)熱力學第一定律可知，△U＝W+Q，當溫度升高時，可以通過做功，也可以通過熱傳遞；氣體能夠充滿容器的整個空間，是由于分子在永不停息的做無規(guī)則運動?！窘獯稹拷猓篈、改變物體內(nèi)能得方式有兩種：做功和熱傳遞，故A正確；B、根據(jù)熱力學第一定律可知，△U＝W+Q，當溫度升高時，可以通過做功，也可以通過熱傳遞。當外界對氣體做了功，同時對外放熱，氣體的內(nèi)能可以不變，即溫度不變，故B錯誤；C、溫度是理想氣體內(nèi)能得標志，溫度升高，內(nèi)能增大，故C正確；D、溫度是分子平均動能得標志，溫度升高，物體內(nèi)分子的平均動能增大，故D正確；E、氣體分子間距離很大，分子作用力很弱，之所以能夠充滿整個容器，是由于氣體分子在永不停息的做無規(guī)則運動，故E錯誤；故選：ACD?！纠?.2】（2019?榆林二模）下列說法中正確的是（）A．所有的晶體都有固定的熔點和規(guī)則的幾何形狀 B．液體表面張力與浸潤現(xiàn)象都是分子力作用的表現(xiàn) C．干濕泡溫度計的示數(shù)差越大，表示空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)越遠 D．懸浮在水中花粉顆粒的布朗運動反映了花粉分子做無規(guī)則的熱運動 E．在絕熱過程中，一個熱力學系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界對它所做的功【分析】晶體具有各向異性，晶體具有一定的熔點，而非晶體則沒有固定的熔點；液體表面張力與浸潤現(xiàn)象都是分子力作用的表現(xiàn)。明確濕度計原理，知道濕泡溫度計的示數(shù)差越大，表示空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)越遠；懸浮在水中花粉顆粒的布朗運動反映了水分子的無規(guī)則運動；明確熱力學第一定律的內(nèi)容和應用?！窘獯稹拷猓篈、晶體分為單晶體和多晶體，晶體具有確定的熔點，而非晶體沒有確定的熔點；但多晶體沒有規(guī)則的幾何形狀，故A錯誤；B、液體表面張力與浸潤現(xiàn)象都是分子力作用的表現(xiàn)；故B正確；C、根據(jù)濕度計的原理可知，干濕泡溫度計的示數(shù)差越大，表示空氣中水蒸氣離飽和狀態(tài)越遠；故C正確；D、懸浮在水中花粉顆粒的布朗運動反映了水分子做無規(guī)則的熱運動，不能反映花粉分子的無規(guī)則運動，故D錯誤；E、在絕熱過程中，一個熱力學系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界對它所做的功；故E正確；故選：BCE?！纠?.3】（2019?金州區(qū)校級模擬）下列說法正確的是（）A．一定質(zhì)量的氣體膨脹對外做功100J，同時從外界吸收120J的熱量，則它的內(nèi)能增大20J B．在使兩個分子間的距離由很遠（r＞10﹣9m）減小到很難再靠近的過程中，分子間作用力先減小后增大，分子勢能不斷增大 C．由于液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，液體表面存在張力 D．已知某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，則這種物體的分子體積為V0=ME．空氣相對濕度越大時，空氣中水蒸氣壓強越接近同溫度水的飽和汽壓，水蒸發(fā)越慢【分析】根據(jù)熱力學第一定律知：△U＝W+Q，可以計算氣體內(nèi)能的變化；在使兩個分子間的距離由很遠（r＞10﹣9m）減小到很難再靠近的過程中，分子間作用力先減小后增大，分子勢能先減小后增大；由于氣體分子間隙較大，則氣體分子和固體分子體積的計算方式不同；相對濕度是空氣中水蒸氣的壓強與同溫度下的飽和蒸汽壓的比值，空氣中水蒸氣壓強越接近同溫度水的飽和汽壓，水蒸發(fā)越慢．【解答】解：A、根據(jù)熱力學第一定律知：△U＝W+Q＝﹣100J+120J＝20J，故A正確；B、在使兩個分子間的距離由很遠（r＞10﹣9m）減小到很難再靠近的過程中，分子間作用力先減小后增大，分子勢能先減小后增大，故B錯誤；C、由于液體表面層分子間距離大于液體內(nèi)部分子間距離，液體表面存在張力，故C正確；D、已知某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，則這種物體的分子體積為V0=ME、相對濕度是空氣中水蒸氣的壓強與同溫度下的飽和蒸汽壓的比值，空氣相對濕度越大時，空氣中水蒸氣壓強越接近同溫度水的飽和汽壓，水蒸發(fā)越慢，故E正確；故選：ACE。3．能量守恒定律能量既不能憑空產(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，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，其總量保持不變。典例精講【例3.1】（2019?海淀區(qū)校級三模）自然界中的物體由于具有一定的溫度，會不斷向外輻射電磁波，這種輻射與溫度有關，稱為熱輻射。處于一定溫度的物體在向外輻射電磁能量的同時，也要吸收由其他物體輻射的電磁能量，如果它處在平衡狀態(tài)，則能量保持不變。若不考慮物體表面性質(zhì)對輻射與吸收的影響，我們定義一種理想的物體，它能100%地吸收入射到其表面的電磁輻射，這樣的物體稱為黑體。單位時間內(nèi)從黑體表面單位面積輻射的電磁波的總能量與黑體絕對溫度的四次方成正比，即P0＝σT4，其中σ為已知常量。在下面的問題中，把研究對象都簡單地看作黑體且表面的溫度處處相同，太陽系中行星的運動都看成勻速圓周運動。①已知太陽向外輻射的總功率為P，地球與太陽之間的距離為r，試建立一個合理的地球吸收太陽能量與自身熱輻射平衡的模型，求出地球平均溫度的表達式（結(jié)果用題中所給已知物理量表示）。又已知火星與太陽的距離為地球與太陽距離的1.5倍，進一步求火星溫度與地球溫度之比k。②由于地球?qū)μ栞椛涞姆瓷湟约暗厍虼髿鈱ψ陨頍彷椛涞姆瓷涞纫蛩氐墓餐饔?，地球表面的實際溫度與上述計算結(jié)果略有不同，但差別很小。而火星上幾乎沒有大氣，自身向外輻射時幾乎沒有阻擋，而來自太陽的輻射有部分會被火星表面反射。若僅考慮這個因素，火星表面的溫度與上述計算結(jié)果相比偏大、偏小還是相等？【分析】①建立物理模型，根據(jù)題干信息，單位時間內(nèi)從黑體表面單位面積輻射的電磁波的總能量與黑體絕對溫度的四次方成正比，結(jié)合熱平衡方程求解。②熱輻射向外傳播過程中，其中一部分會被氣體反射回地面，地球以此方式保持了總能量平衡，火星上幾乎沒有大氣，自身向外輻射時幾乎沒有阻擋，而來自太陽的輻射有部分會被火星表面反射?！窘獯稹拷猓孩僖蕴枮橹行?，任意半徑r的球面上，太陽單位面積的輻射功率為P0太陽光到達地球時，可看成平行光，因而地球吸引太陽輻射的面積可看成以地球半徑為半徑的圓的面積，而地球自身向外輻射時，以球面的面積向外輻射，由題意可知，地球從太陽單位時間吸收的能量與自身單位時間向宇宙空間輻射的能量相等，溫度不變。假設地球半徑為R，根據(jù)熱平衡方程，有：P4πr2同理可得火星溫度表達式，故火星溫度與地球溫度之比：k=2②偏小。答：①地球平均溫度的表達式為T=4P16πσ②火星表面的溫度與上述計算結(jié)果相比偏小?！纠?.2】（2019?楊浦區(qū)模擬）某輛以蓄電池為驅(qū)動能源的環(huán)保汽車，總質(zhì)量m＝2×103kg，驅(qū)動電機的輸入的最大電流I＝400A，電壓U＝300V．在此行駛狀態(tài)下，g＝10m/s2．求：（1）若該汽車所受阻力與車重的最大比值為0.15，驅(qū)動電機能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進的機械功率為P機，求該汽車可以達到的最大速度。（2）設想改用純太陽能電池給該車供電，其他條件不變，求所需太陽能電池板的最小面積。（已知太陽輻射的總功率P0＝4×1026W，太陽到地球的距離r＝1.5×1011m，太陽光傳播到達地面的過程中大約有30%的能量損耗，該車所用太陽能電池的能量轉(zhuǎn)化效率約為15%，球體的表面積公式S＝4πR2。）（3）太陽能是清潔能源，為什么在馬路上很少看到純太陽能汽車？我們可以從哪些方面對純太陽能汽車進行改進，達到既充分利用太陽能又切實可行的目標？【分析】（1）已知電壓與電流，由P＝UI可以求出驅(qū)動電機的輸入功率。（2）求出太陽能電池板的總功率，然后求出太陽能電池板的面積?！窘獯稹拷猓海?）汽車機械功率為：P機＝90%UI＝90%×300×400W＝108000W當汽車的牽引力大小等于阻力時，有最大速度。則：F牽＝f＝0.15G車＝3×103NP機＝F牽?v；代入數(shù)據(jù)解得：v＝36m/s（2）當陽光垂直電池板入射時，所需電池板的面積最小，設為S，由題意得：(1?30%)P0代入數(shù)據(jù)解得：S≈726.7m2（3）由上問可知所需太陽能電池板的最小面積為726.7m2，太大了，不能夠在馬路上自由行駛，所以很少看到。我們可以通過提高太陽能電池的轉(zhuǎn)化率、電機的驅(qū)動轉(zhuǎn)化率和車的車重?？梢詮倪@些方面進行改進。答：（1）汽車可以達到的最大速度36m/s；（2）所需太陽能電池板的最小面積約為726.7m2（3）由上問可知所需太陽能電池板的最小面積為726.7m2，太大了，不能夠在馬路上自由行駛，所以很少看到。我們可以通過提高太陽能電池的轉(zhuǎn)化率、電機的驅(qū)動轉(zhuǎn)化率和車的車重?？梢詮倪@些方面進行改進?！纠?.3】（2019?海淀區(qū)模擬）太陽光垂直射到地面上時，地面S＝1m2的面積上接收的太陽光的功率P＝1.4kW其中可見光部分約占45%，普朗克常量h＝6.6×10﹣34J?s．（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）（1）假如認為可見光的波長約為λ＝0.55μm，日地間的距離R＝1.5×1011m，估算太陽每秒輻射出的可見光子數(shù)為多少；（2）若已知地球的半徑R0＝6.4×106m，估算地球接收的太陽光的總功率?！痉治觥浚?）根據(jù)地面上lm2的面積上每秒接受的可見光子數(shù)為n，從而得出以太陽為球心，以日地間距離R為半徑的大球面所接受的光子數(shù)，確定出太陽每秒輻射出的可見光光子數(shù)。（2）地球背著陽光的半個球面沒有接收到太陽光，地球向陽的半個球面面積也不都與太陽光垂直，接收太陽光輻射且與太陽光垂直的有效面積是以地球半徑為半徑的圓平面的面積，根據(jù)P地＝P?πR02求出地球接受太陽光的總功率?！窘獯稹拷猓海?）P＝1.4kW＝1.4×103W設地面上lm2的面積上每秒接受的可見光子數(shù)為n，則有：Pt×45%＝nh?c代入數(shù)據(jù)解得：n＝1.75×1021個/m2。設想一個以太陽為球心，以日地間距離R為半徑的大球面包圍著太陽，大球面接受的光子數(shù)即太陽輻射的全部光子數(shù)，則所求的可見光光子數(shù)為：N＝n×4πR2＝1.75×1021×4×3.14×（1.5×1011）2＝5.0×1044。（2）地球背著陽光的半個球面沒有接收到太陽光，地球向陽的半個球面面積也不都與太陽光垂直，接收太陽光輻射且與太陽光垂直的有效面積是以地球半徑為半徑的圓平面的面積，則地球接受太陽光的總功率為：P地＝P?πR02＝1.4×3.14×（6.4×106）2＝2×1014kW。答：（1）太陽每秒輻射出的可見光光子數(shù)為5.0×1044個。（2）地球接受太陽光的總功率為2×1014kW。隨堂練習一．選擇題（共3小題）1．（2013?金湖縣校級學業(yè)考試）根據(jù)熱力學定律和分子動理論，可知下列說法中正確的是（）A．布朗運動反映了懸浮小顆粒內(nèi)部分子在不停地做無規(guī)則的熱運動 B．隨著分子間距增大，分子間引力和斥力均減小，分子勢能一定減小 C．第二類永動機不可能制成，是因為違反了能量守恒定律 D．對于一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱2．（2013秋?南關區(qū)校級月考）關于熱力學定律，下列說法正確的是（）A．為了增加物體內(nèi)能，必須對它做功或向它傳遞熱量 B．對某物體做功，必定會使物體的內(nèi)能增加 C．可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣?D．不可能使熱量從低溫物體傳到高溫物體 E．功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶嶋H宏觀過程是不可逆過程3．（2017秋?上饒縣校級月考）構(gòu)建和諧型、節(jié)約型社會深得民心，節(jié)能器材遍布于生活的方方面面，自動充電式電動車就是很好的一例，電動車的前輪裝有發(fā)電機，發(fā)電機與蓄電池連接。當騎車者用力蹬車或電動車自動滑行時，電動車就可以連通發(fā)電機向蓄電池充電，將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能儲存起來?，F(xiàn)有某人騎車以5kJ的初動能在粗糙的水平路面上滑行，第一次關閉自動充電裝置，讓車自由滑行，其動能隨位移變化關系如圖所示直線a所示；第二次啟動自動充電裝置，其動能隨位移變化關系如圖曲線b所示，則第二次向蓄電池所充的電能可接近（）A．5kJ B．4kJ C．3kJ D．2kJ二．多選題（共2小題）4．（2018?貴州模擬）下列說法正確的是（）A．單晶體和多晶體都有確定的熔點 B．隨著物體體積的增大，物體內(nèi)分子間勢能可能減小 C．隨著物體運動速度的增大，物體內(nèi)分子的動能也增大 D．理想氣體在等溫變化過程中，氣體從外界吸收的熱量等于氣體對外界做的功 E．兩個溫度不同的系統(tǒng)相互接觸并達到熱平衡狀態(tài)的過程中，高溫系統(tǒng)降低的溫度一定等于低溫系統(tǒng)升高的溫度5．（2018?全國二模）對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是（）A．若氣體不和外界進行熱傳遞，則氣體內(nèi)能一定不變 B．若氣體內(nèi)能增大，則分子的平均動能一定增大 C．若氣體發(fā)生等溫膨脹，則氣體對外做功和吸收的熱量數(shù)值相等 D．若氣體溫度升高，體積不變，則單位時間內(nèi)氣體對容器壁的某側(cè)面沖量增大 E．在完全失重的情況下，氣體對容器壁的壓強為零

隨堂練習參考答案與試題解析一．選擇題（共3小題）1．（2013?金湖縣校級學業(yè)考試）根據(jù)熱力學定律和分子動理論，可知下列說法中正確的是（）A．布朗運動反映了懸浮小顆粒內(nèi)部分子在不停地做無規(guī)則的熱運動 B．隨著分子間距增大，分子間引力和斥力均減小，分子勢能一定減小 C．第二類永動機不可能制成，是因為違反了能量守恒定律 D．對于一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱【分析】正確解答本題需要掌握：布朗運動的特點、實質(zhì)以及物理意義；分子勢能、分子力與分子之間距離的關系；熱力學第二定律的理解和應用；綜合應用氣態(tài)方程和熱力學第一定律判斷氣體的吸放熱情況?！窘獯稹拷猓篈、布朗運動是固體微粒的無規(guī)則運動是由液體分子撞擊形成的，反應了液體分子的無規(guī)則運動，故A錯誤；B、首先明確了開始分子之間距離與r0關系，才能判斷分子勢能的變化情況，若開始分子之間距離小于r0，則在分子之間距離增大到大于r0過程中，分子勢能先減小后增大，故B錯誤；C、根據(jù)熱力學第二定律可知，第二類永動機并未違反能量守恒定律，而是違反了宏觀自然過程發(fā)展的方向性，即違反了熱力學第二定律，故C錯誤；D、根據(jù)氣態(tài)方程可知一定質(zhì)量的理想氣體壓強不變，體積增大，溫度一定升高，因此內(nèi)能增加，體積增大則對外做功，根據(jù)△U＝W+Q可知，氣體一定吸收熱量，故D正確。故選：D。2．（2013秋?南關區(qū)校級月考）關于熱力學定律，下列說法正確的是（）A．為了增加物體內(nèi)能，必須對它做功或向它傳遞熱量 B．對某物體做功，必定會使物體的內(nèi)能增加 C．可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣?D．不可能使熱量從低溫物體傳到高溫物體 E．功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶嶋H宏觀過程是不可逆過程【分析】在熱力學中，系統(tǒng)發(fā)生變化時，內(nèi)能的變化為△U＝Q+W，改變物體內(nèi)能的兩種方式；熱力學第二定律不同表述，不可能把熱量從低溫物體傳向高溫物體而不引起其它變化．【解答】解：A、做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方法，故A正確；B、做功和熱傳遞是改變物體內(nèi)能的兩種方法，故B錯誤；C、熱力學第二定律可以表示為：不可能制成一種循環(huán)動作的熱機，從單一熱源取熱，使之完全變?yōu)楣Χ灰鹌渌兓?；故C錯誤；D、熱量不可能自發(fā)從低溫物體傳到高溫物體，故D錯誤E、熱力學第二定律的實質(zhì)：一切與熱現(xiàn)象有關的實際宏觀過程都是不可逆的；但功和能是兩個不同概念，功是不可能轉(zhuǎn)化為能的，故E錯誤；故選：A。3．（2017秋?上饒縣校級月考）構(gòu)建和諧型、節(jié)約型社會深得民心，節(jié)能器材遍布于生活的方方面面，自動充電式電動車就是很好的一例，電動車的前輪裝有發(fā)電機，發(fā)電機與蓄電池連接。當騎車者用力蹬車或電動車自動滑行時，電動車就可以連通發(fā)電機向蓄電池充電，將其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能儲存起來?，F(xiàn)有某人騎車以5kJ的初動能在粗糙的水平路面上滑行，第一次關閉自動充電裝置，讓車自由滑行，其動能隨位移變化關系如圖所示直線a所示；第二次啟動自動充電裝置，其動能隨位移變化關系如圖曲線b所示，則第二次向蓄電池所充的電能可接近（）A．5kJ B．4kJ C．3kJ D．2kJ【分析】車在粗糙的水平地面上滑行，受到滑動摩擦力的作用，假設為f，第一次關閉自充電裝置，由圖線①知道10m停止運動，動能變?yōu)?，則只有滑動摩擦力做負功f乘10m，根據(jù)功能關系，大小等于原來的初動能500J；第二次啟動自充電裝置，由圖線②知道6m停止運動，動能變?yōu)?，則滑動摩擦力做負功f乘6m，根據(jù)功能關系，大小等于初動能減去向蓄電池所充的電能E；根據(jù)功能關系列出兩個等式，即可得解。【解答】解：第一次關閉自充電裝置，由圖線①知道10m停止運動，動能變?yōu)?，則只有滑動摩擦力做負功f乘10m，根據(jù)功能關系，大小等于原來的初動能5000J；即：f×10＝5000…①；解得：f＝500N；第二次啟動自充電裝置，由圖線②知道6m停止運動，動能變?yōu)?，則滑動摩擦力做負功f乘6m，根據(jù)功能關系，大小等于初動能減去向蓄電池所充的電能E，即：f×6＝5000﹣E…②；解得：E＝5000﹣500×6＝2000J＝2kJ；所以第二次向蓄電池所充的電能是2kJ；故D正確，ABC錯誤；故選：D。二．多選題（共2小題）4．（2018?貴州模擬）下列說法正確的是（）A．單晶體和多晶體都有確定的熔點 B．隨著物體體積的增大，物體內(nèi)分子間勢能可能減小 C．隨著物體運動速度的增大，物體內(nèi)分子的動能也增大 D．理想氣體在等溫變化過程中，氣體從外界吸收的熱量等于氣體對外界做的功 E．兩個溫度不同的系統(tǒng)相互接觸并達到熱平衡狀態(tài)的過程中，高溫系統(tǒng)降低的溫度一定等于低溫系統(tǒng)升高的溫度【分析】晶體都具有確定的熔點，而非晶體沒有確定的熔點；分子勢能隨距離增大先減小后增加，再減?。粶囟仁欠肿悠骄鶆幽艿臉酥?；理想氣體在等溫變化時，溫度不變，內(nèi)能不變，可根據(jù)熱力學第一定律判斷吸熱和做功的關系；兩個溫度不同的系統(tǒng)在相互熱傳遞的過程，吸放熱相同，但升高和降低的溫度不一定相同?！窘獯稹拷猓篈、晶體都具有確定的熔點，而非晶體沒有確定的熔點，晶體包括單晶體和多晶體。故A正確；B、分子勢能隨距離增大先減小后增加，再減??；物體體積增大，分子的間距增加，分子間的勢能可能減小。故B正確；C、溫度是分子平均動能的標志，溫度升高，物體內(nèi)分子的平均動能一定增大，與宏觀物體運動的速度大小無關。故C錯誤；D、理想氣體在等溫變化時，內(nèi)能不變△U＝0，根據(jù)熱力學第一定律△U＝Q+W可知，Q＝﹣W，即：氣體從外界吸收的熱量等于氣體對外界做的功。故D正確；E、兩個溫度不同的系統(tǒng)相互接觸并達到熱平衡狀態(tài)的過程中，吸放熱相同，但高溫系統(tǒng)降低的溫度不一定等于低溫系統(tǒng)升高的溫度。故E錯誤。故選：ABD。5．（2018?全國二模）對于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說法正確的是（）A．若氣體不和外界進行熱傳遞，則氣體內(nèi)能一定不變 B．若氣體內(nèi)能增大，則分子的平均動能一定增大 C．若氣體發(fā)生等溫膨脹，則氣體對外做功和吸收的熱量數(shù)值相等 D．若氣體溫度升高，體積不變，則單位時間內(nèi)氣體對容器壁的某側(cè)面沖量增大 E．在完全失重的情況下，氣體對容器壁的壓強為零【分析】溫度是分子平均動能的標志。一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能，只跟溫度有關。溫度改變時，其內(nèi)能一定改變。改變內(nèi)能有兩種方式：做功和熱傳遞，根據(jù)熱力學第一定律進行分析?？筛鶕?jù)理想氣體狀態(tài)方程分析氣體壓強如何變化?！窘獯稹拷猓篈、若氣體不和外界進行熱傳遞，根據(jù)熱力學第一定律公式△U＝W+Q，氣體的內(nèi)能也可能改變，故A錯誤；B、對于一定質(zhì)量的理想氣體，分子數(shù)一定，理想氣體分子間距大，無分子勢能，若氣體內(nèi)能增大，說明分子熱運動的平均動能增大，故B正確；C、若氣體發(fā)生等溫膨脹，內(nèi)能不變，對外做功，根據(jù)熱力學第一定律公式△U＝W+Q，說明氣體對外做功和吸收的熱量數(shù)值相等，故C正確；D、若氣體溫度升高，體積不變，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PVT分子數(shù)密度不變，分子熱運動的平均動能增加，故單位時間內(nèi)氣體對容器壁的某側(cè)面沖量增大，故D正確；E、氣體對容器壁的壓強是分子對容器壁的碰撞產(chǎn)生的，與氣體的重力無關，故在完全失重的情況下，氣體對容器壁的壓強不變，故E錯誤；故選：BCD。熱力學第二定律一、熱力學第二定律1．熱力學第二定律的克勞修斯表述熱量不可能自發(fā)地由低溫物體傳到高溫物體2．熱力學第二定律的開爾文表述不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其它影響3．熱力學第二定律的實質(zhì)熱力學第二定律的兩種表述是等價的，無論什么表述方式，都揭示了自然界的基本規(guī)律：一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀過程都具有方向性，即一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程都是不可逆的。熱力學第二定律是以宏觀事實為基礎的，那么從微觀的角度如何解釋呢？有興趣的同學可以閱讀選修3-3教材第10章的相關內(nèi)容，這里就不做過多介紹了。典例精講【例3.1】（2019春?道里區(qū)校級期末）下列說法正確的是（）A．物體吸收熱量，其內(nèi)能一定增加 B．不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響 C．第二類永動機不能制成是因為違背了能量守恒定律 D．熱量能夠自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體【分析】根據(jù)熱力學第一定律，物體吸收熱量，其內(nèi)能不一定增加；不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響；第二類永動機不能制成是因為違背了熱力學第二定律；熱量能不能夠自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)熱力學第一定律，物體吸收熱量，但對外做功不明確，所以其內(nèi)能不一定增加。故A錯誤；B、根據(jù)熱力學第二定律，不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響。故B正確；C、第二類永動機不能制成是因為違背了熱力學第二定律。故C錯誤；D、根據(jù)熱力學第二定律，熱量能不能夠自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體。故D錯誤；故選：B?！纠?.2】（2019春?房山區(qū)期末）下列說法錯誤的是（）A．不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響 B．熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體 C．氣體向真空的自由膨脹是不可逆的 D．能量耗散說明能量是不守恒的【分析】熱力學第二定律有不同的表述：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響；不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響?！窘獯稹拷猓篈、在外界的影響下，氣體可以從單一熱源吸收熱量，全部用來對外做功，但不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響，故A正確。B、根據(jù)熱力學第二定律知，熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，但是不可能不引起其它變化，故B正確。C、根據(jù)熱力學第二定律可知，宏觀熱現(xiàn)象具有方向性，氣體向真空的自由膨脹是不可逆的，故C正確。D、能量耗散說明宏觀熱現(xiàn)象具有方向性，但能量仍然是守恒的，故D錯誤。本題選錯誤的，故選：D?！纠?.3】（2019春?沙坪壩區(qū)校級期中）下列說法錯誤的是（）A．熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，但是不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體 B．第二類永動機無法制成是因為違背了能量守恒定律 C．彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質(zhì)具有各向異性的特點 D．干濕泡濕度計的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，這是濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱的結(jié)果【分析】根據(jù)熱力學第二定律，熱量的傳遞是有方向的；第二類永動機無法制成是因為違背了熱力學第二定律；彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質(zhì)具有各向異性的特點；濕泡溫度計的溫度值比干濕溫度計的要低些，相對濕度越小，這個差值就越大，利用這個差值的大小可由表檢查出空氣的相對濕度。【解答】解：A、根據(jù)熱力學第二定律，熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，但是不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體。故A正確；B、第二類永動機無法制成是因為違背了熱力學第二定律，但并不違背能量守恒定律。故B錯誤；C、液晶像液體一樣具有流動性，而其光學性質(zhì)與某些晶體相似具有各向異性，彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質(zhì)具有各向異性的特點。故C正確；D、干濕泡溫度計的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，是因為濕泡外紗布中的水蒸發(fā)吸熱。故D正確；本題選錯誤的，故選：B?！纠?.4】（2019春?金安區(qū)校級期末）下列關于熱學中的相關說法正確的是（）A．液晶既有液體的流動性，又具有單晶體的各向異性 B．汽車尾氣中各類有害氣體排入大氣后嚴重污染了空氣，可以使它們自發(fā)地分離，既清潔了空氣，又變廢為寶 C．當液體與大氣相接觸時，液體表面層內(nèi)的分子所受其他分子作用力的合力總是指向液體內(nèi)部 D．單晶體有確定的熔點，多晶體和非晶體沒有確定的熔點【分析】晶體都具有確定的熔點；液晶具有流動性和各向異性；液體的表面張力使液體表面繃緊，水滴在完全失重的情況下呈球形；【解答】解：A、液晶的光學性質(zhì)和某些晶體相似，具有各向異性。故A正確；B、尾氣中各類有害氣體排入大氣后嚴重污染了空氣，根據(jù)熱力學第二定律可知，不可能使它們自發(fā)地分離，既清潔了空氣，又變廢為寶。故B錯誤；C、由于液體的表面張力的作用，當液體與大氣相接觸時，液體表面層內(nèi)的分子所受其他分子作用力的合力總是平行于液體的表面。故C錯誤；D、物體分為晶體和非晶體，晶體分為單晶體和多晶體，晶體有確定的熔點，而非晶體沒有確定的熔點。故D錯誤；故選：A?！纠?.5】（2019春?興慶區(qū)校級期末）關于熱力學定律，下列說法正確的是（）A．可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣?B．對某物體做功，必定會使該物體的內(nèi)能增加 C．為了增加物體的內(nèi)能，只能向它傳遞熱量 D．不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體【分析】熱力學第一定律公式：△U＝W+Q；熱力學第二定律：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響；不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響；不可逆熱力過程中熵的微增量總是大于零?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)熱力學第二定律，不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣Χ灰鹌渌兓鹌渌兓强赡艿?，故A正確；B、根據(jù)熱力學第一定律，對某物體做功，物體可能同時會放熱，故不一定會使該物體的內(nèi)能增加，故B錯誤；C、根據(jù)熱力學第一定律，為了增加物體的內(nèi)能，對物體做功或向它傳遞熱量都可以，故C錯誤；D、根據(jù)熱力學第二定律，可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體，比如電冰箱要耗電，故D錯誤；故選：A。隨堂練習一．選擇題（共6小題）1．（2019春?安平縣校級月考）下列說法正確的是（）A．熱力學第二定律是反映宏觀自然過程的方向性的定律 B．晶體一定具有各向異性，非晶體一定具有各向同性 C．一定質(zhì)量的理想氣體放出熱量，則分子平均動能一定減少 D．熵是系統(tǒng)內(nèi)分子運動無序性的量度，在任何自然過程中，一個孤立的系統(tǒng)總是從熵大的狀態(tài)向熵小的狀態(tài)發(fā)展2．（2019春?石家莊期末）下列說法正確的是（）A．一定質(zhì)量100℃C的水變成100℃的水蒸氣需要吸熱，是因為要增大分子平均動能 B．一定質(zhì)量的理想氣體放出熱量，同時對外做功，其內(nèi)能可能不變 C．一定質(zhì)量的理想氣體等容升溫過程，內(nèi)能的增加量與它從外界吸收的熱量相等 D．在任何條件下內(nèi)能都不可能轉(zhuǎn)化成機械能，而機械能可以轉(zhuǎn)換為內(nèi)能3．（2019?陜西學業(yè)考試）下列有關說法正確的是（）A．能量能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，也能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體 B．既然能量守恒，所以不必擔心會發(fā)生“能源危機” C．在水平路面行駛的汽車，關閉油門后慢慢停下來，說明能量正在消失 D．人類在不斷地開發(fā)新能源，所以能量可以被創(chuàng)造4．（2019春?藁城區(qū)校級月考）下列說法正確的是（）①．當分子間距離增大時，分子間引力增大，分子間斥力減小②．雨傘傘面上有許多細小的孔，卻能遮雨，是因為水的表面張力作用③．一定質(zhì)量的100℃的水變成100℃的水蒸氣，其分子之間的勢能增加④．對于一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱⑤．空氣的絕對濕度越大，人們感覺越潮濕⑥．液體不浸潤某種固體則附著層內(nèi)部液體分子相互排斥⑦．熱量一定是從內(nèi)能多的物體傳遞到內(nèi)能少的物體⑧．可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣．②③④⑧ B．②③④⑤⑦ C．①②④⑧ D．②④⑤⑥⑧5．（2019春?泉州期中）關于能量，下列說法正確的是（）A．內(nèi)能不能轉(zhuǎn)化為動能 B．根據(jù)能量守恒定律，能量是取之不盡、用之不竭的 C．在熱傳遞中，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體 D．能量不能創(chuàng)造，但可以再生6．（2013秋?重慶月考）以下說法正確的是（）A．分子間的相互作用力一定隨著距離的增大而增大 B．孤立系統(tǒng)總是從熵大的狀態(tài)向熵小的狀態(tài)發(fā)展 C．溫度升高，每個分子的動能都增大 D．露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用二．多選題（共3小題）7．（2019春?啟東市校級月考）下列對熱學相關知識的判斷中正確的是（）A．對一定質(zhì)量的氣體加熱，其內(nèi)能一定增大 B．不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣?C．一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程都是不可逆的 D．自然界中的能量雖然是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要節(jié)約能源8．（2014?廣東模擬）以下說法正確的是（）A．伽利略通過“斜面實驗”，證明了“力不是維持運動的原因” B．所有的永動機都違反了能量守恒定律，都不能制作成功 C．愛因斯坦提出“光子”理論，成功地對光電效應進行了解釋 D．在相對論中，運動中的時鐘會比靜止時走得快9．（2018春?南崗區(qū)校級期中）下列關于熵的觀點中正確的是（）A．熵越大，系統(tǒng)的無序度越大 B．對于一個不可逆的絕熱過程，其熵總不會減小 C．氣體向真空擴散時，熵值減小 D．自然過程中熵總是增加，是因為通向無序的渠道要比通向有序的渠道多得多三．解答題（共1小題）10．（2018?桃城區(qū)校級模擬）下列說法正確的是。A．夏天和冬天相比，夏天的氣溫較高，水的飽和汽壓較大，在相對濕度相同的情況下，夏天的絕對濕度較大B．所有的晶體都有固定的熔點和規(guī)則的幾何形狀C．氣體的溫度升高時，分子的熱運動變得劇烈，分子的平均動能增大，撞擊器壁時對器壁的作用力增大，但氣體壓強不一定增大D．液體表面張力與浸潤現(xiàn)象都是分子力作用的表現(xiàn)E．第一類永動機和第二類永動機研制失敗的原因是違背了能量守恒定律

隨堂練習參考答案與試題解析一．選擇題（共6小題）1．（2019春?安平縣校級月考）下列說法正確的是（）A．熱力學第二定律是反映宏觀自然過程的方向性的定律 B．晶體一定具有各向異性，非晶體一定具有各向同性 C．一定質(zhì)量的理想氣體放出熱量，則分子平均動能一定減少 D．熵是系統(tǒng)內(nèi)分子運動無序性的量度，在任何自然過程中，一個孤立的系統(tǒng)總是從熵大的狀態(tài)向熵小的狀態(tài)發(fā)展【分析】根據(jù)熱力學第二定律得意義分析；多晶體具有各向同性；做功與熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能?！窘獯稹拷猓篈、熱力學第二定律是反映宏觀自然過程的方向性的定律，故A正確；B、多晶體具有各向同性，非晶體一定具有各向同性，故B錯誤；C、一定質(zhì)量的理想氣體放出熱量，若同時外界對氣體做功，則氣體的內(nèi)能不一定減小，分子平均動能不一定減少，故C錯誤；D、一個孤立系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展，故D錯誤；故選：A。2．（2019春?石家莊期末）下列說法正確的是（）A．一定質(zhì)量100℃C的水變成100℃的水蒸氣需要吸熱，是因為要增大分子平均動能 B．一定質(zhì)量的理想氣體放出熱量，同時對外做功，其內(nèi)能可能不變 C．一定質(zhì)量的理想氣體等容升溫過程，內(nèi)能的增加量與它從外界吸收的熱量相等 D．在任何條件下內(nèi)能都不可能轉(zhuǎn)化成機械能，而機械能可以轉(zhuǎn)換為內(nèi)能【分析】已知氣體做的功與內(nèi)能的變化量，根據(jù)熱力學第一定律分析答題。熱力學第二定律的內(nèi)容：①不可能自發(fā)把熱量從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響；②不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其它影響；③熵增加原理：不可逆熱力過程中熵的微增量總是大于零?！窘獯稹拷猓篈、溫度是分子動能的標志，一定質(zhì)量100℃C的水變成100℃的水蒸氣需要吸熱，但增大的是分子勢能，不是分子動能，故A錯誤。B、根據(jù)熱力學第一定律可知，一定質(zhì)量的理想氣體放出熱量，同時對外做功，其內(nèi)能一定減小，故B錯誤。C、一定質(zhì)量的理想氣體等容升溫，則氣體沒有對外做功，外界也沒有對氣體做功，氣體溫度升高，內(nèi)能增大，根據(jù)熱力學第第一定律可知，內(nèi)能增加量一定等于吸收的熱量，故C正確。D、滿足一定的條件下內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化成機械能，故D錯誤。故選：C。3．（2019?陜西學業(yè)考試）下列有關說法正確的是（）A．能量能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，也能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體 B．既然能量守恒，所以不必擔心會發(fā)生“能源危機” C．在水平路面行駛的汽車，關閉油門后慢慢停下來，說明能量正在消失 D．人類在不斷地開發(fā)新能源，所以能量可以被創(chuàng)造【分析】根據(jù)能量守恒定律分析，能的轉(zhuǎn)化過程雖然符合能量守恒定律，但是在轉(zhuǎn)化過程中存在著“能量耗散”和“品質(zhì)降低”。功是能量轉(zhuǎn)化的量度，功是過程，能量是狀態(tài)?！窘獯稹拷猓篈D、根據(jù)能量守恒定律可知，能量能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，也能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一物體，但能量不能被創(chuàng)造，故A正確，D錯誤。B、能的轉(zhuǎn)化過程雖然符合能量守恒定律，但是在轉(zhuǎn)化過程中存在著“能量耗散”和“品質(zhì)降低”，能量向品質(zhì)低的大氣內(nèi)能轉(zhuǎn)化，不能再重復利用，因此要節(jié)約能源，故B錯誤。C、在水平路面行駛的汽車，關閉油門后慢慢停下來，能量不會消失，是在轉(zhuǎn)化，故C錯誤。故選：A。4．（2019春?藁城區(qū)校級月考）下列說法正確的是（）①．當分子間距離增大時，分子間引力增大，分子間斥力減?、冢陚銈忝嫔嫌性S多細小的孔，卻能遮雨，是因為水的表面張力作用③．一定質(zhì)量的100℃的水變成100℃的水蒸氣，其分子之間的勢能增加④．對于一定質(zhì)量的理想氣體，如果壓強不變，體積增大，那么它一定從外界吸熱⑤．空氣的絕對濕度越大，人們感覺越潮濕⑥．液體不浸潤某種固體則附著層內(nèi)部液體分子相互排斥⑦．熱量一定是從內(nèi)能多的物體傳遞到內(nèi)能少的物體⑧．可以從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣．②③④⑧ B．②③④⑤⑦ C．①②④⑧ D．②④⑤⑥⑧【分析】分子間同時存在引力和斥力，分子間距離增大時，分子間的引力、斥力都減小；雨傘傘面上有許多細小的孔，卻能遮雨，是因為液體表面張力作用；水由液體變成氣體，分子勢能增大；熱力學第一定律：△U＝W+Q。相對濕度越大，人們感覺越潮濕；根據(jù)不浸潤產(chǎn)生的原因分析分子力；結(jié)合熱力學第二定律的三種不同說法分析?！窘獯稹拷猓孩佼敺肿娱g距離增大時，分子間的引力、斥力都減小。故①錯誤。②由于水的表面張力作用，雨傘傘面上的細小孔并不會漏雨，故②正確。③一定質(zhì)量的100℃的水變成100℃的水蒸氣，水從外界吸收熱量，由液體變成氣體，分子間的距離變大了，分子之間的勢能增加。故③正確。④由理想氣體狀態(tài)方程：pVT=C，壓強不變，體積增大時，溫度升高。對于一定質(zhì)量的理想氣體，溫度升高，分子平均動能增大，氣體的內(nèi)能增大（△U＞0）；體積增大，氣體對外做功（W＜0）。由熱力學第一定律：△U＝W+Q，知Q＞0，故氣體一定從外界吸熱。故⑤空氣的相對濕度越大，人們感覺越潮濕，相對濕度越小感覺越干燥，故⑤錯誤。⑥如果附著層的液體分子和固體分子吸引力較小，則液體不浸潤該固體，則附著層內(nèi)部液體分子相互吸引，使得液體體積盡可能收縮到最小，故⑥錯誤。⑦熱量能從溫度高的物體傳遞到溫度低的物體，但溫度高的物體的內(nèi)能不一定大，故⑦錯誤。⑧根據(jù)熱力學第二定律可知，可以從單一熱源吸收熱量使之完全變成功，但要產(chǎn)生其他影響，故⑧正確。故A正確，BCD錯誤。故選：A。5．（2019春?泉州期中）關于能量，下列說法正確的是（）A．內(nèi)能不能轉(zhuǎn)化為動能 B．根據(jù)能量守恒定律，能量是取之不盡、用之不竭的 C．在熱傳遞中，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體 D．能量不能創(chuàng)造，但可以再生【分析】熱力學第二定律為：熱量能自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，但不會由低溫物體自發(fā)地傳到高溫物體而不引起其他變化。熱的傳導與轉(zhuǎn)化具有方向性?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)能量轉(zhuǎn)化的特點可知，內(nèi)能在一定的條件下能轉(zhuǎn)化為動能，故A錯誤；B、能量是守恒的，但能量的轉(zhuǎn)化是有方向性的，能量耗散后不能再被收集利用，應節(jié)約能源，故B錯誤；C、由熱力學第二定律可知，在熱傳遞中，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體，故C正確；D、由能量守恒定律可知，能量不能創(chuàng)造用不開再生，故D錯誤；故選：C。6．（2013秋?重慶月考）以下說法正確的是（）A．分子間的相互作用力一定隨著距離的增大而增大 B．孤立系統(tǒng)總是從熵大的狀態(tài)向熵小的狀態(tài)發(fā)展 C．溫度升高，每個分子的動能都增大 D．露珠呈球狀是由于液體表面張力的作用【分析】分子間存在相互作用的引力與斥力，分子力是引力與斥力的合力，分子間的作用力與分子間的距離有關；孤立系統(tǒng)總是向無序性增加的方向變化的，即孤立系統(tǒng)的熵總是增大的；溫度是分子平均動能的標志，溫度越高，分子平均動能越大；液體表面分子比內(nèi)部分子稀疏，液體表面存在表面張力?！窘獯稹拷猓篈、如果分子間的距離小于平衡距離，分子間的相互作用力隨分子距離的增大而減小，分子間的距離大于等于平衡距離時分子間的作用力隨分子間距離的增大先增大后減小，故A錯誤；B、孤立系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展的，故B錯誤；C、溫度升高，分子的平均動能增大，每個分子的動能不一定增大，故C錯誤；D、由于液體表面存在張力，所以露珠呈現(xiàn)球狀，故D正確；故選：D。二．多選題（共3小題）7．（2019春?啟東市校級月考）下列對熱學相關知識的判斷中正確的是（）A．對一定質(zhì)量的氣體加熱，其內(nèi)能一定增大 B．不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)楣?C．一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程都是不可逆的 D．自然界中的能量雖然是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要節(jié)約能源【分析】做功與熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能；熱力學第二定律有不同的表述：不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響；不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響；不可逆熱力學過程中熵的增量總是大于零。【解答】解：A、做功與熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，對一定質(zhì)量的氣體加熱，其內(nèi)能不一定增大。故A錯誤；B、根據(jù)熱力學第二定律，從單一熱源吸收熱量，可以使之完全變?yōu)楣Γ珪鹌渌淖兓?。故B錯誤；C、根據(jù)熱力學第二定律，一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程都是不可逆的。故C正確；D、自然界中的能量雖然是守恒的，由熱力學第二定律可知，能量集中的各種能量最終將會變?yōu)閮?nèi)能而耗散在大氣中，從而不能再被利用，故要節(jié)約能源，故D正確；故選：CD。8．（2014?廣東模擬）以下說法正確的是（）A．伽利略通過“斜面實驗”，證明了“力不是維持運動的原因” B．所有的永動機都違反了能量守恒定律，都不能制作成功 C．愛因斯坦提出“光子”理論，成功地對光電效應進行了解釋 D．在相對論中，運動中的時鐘會比靜止時走得快【分析】伽利略的斜面實驗說明運動不要力來維持；永動機不存在，但沒有違反能量守恒定律；愛因斯坦的光子說能成功解釋光電效應現(xiàn)象；運動中時間變慢?！窘獯稹拷猓篈、伽利略通過理想的“斜面實驗”，說明力不是維持運動的原因，小球要達到原來的高度才肯停止運動，然而永遠不能達到，所以不停地運動下去，在運動過程中沒有受到任何力（除重力與支持力）。故A正確；B、所有的永動機都不違反了能量守恒定律，但不能制作成功。故B錯誤；C、由于愛因斯坦提出“光子”理論，能成功地對光電效應進行了解釋，所以使人們對光能進一步認識。故C正確；D、由相對論可知，當運動時時間變慢，長度縮短。故D錯誤；故選：AC。9．（2018春?南崗區(qū)校級期中）下列關于熵的觀點中正確的是（）A．熵越大，系統(tǒng)的無序度越大 B．對于一個不可逆的絕熱過程，其熵總不會減小 C．氣體向真空擴散時，熵值減小 D．自然過程中熵總是增加，是因為通向無序的渠道要比通向有序的渠道多得多【分析】根據(jù)熵增加原理的內(nèi)容回答．在孤立系統(tǒng)中，一切不可逆過程必然朝著熵的不斷增加的方向進行．【解答】解：A、在一個孤立的系統(tǒng)，分子只能向無序方向發(fā)展，熵越大，系統(tǒng)的無序度越大，A正確B、對于一個不可逆的絕熱過程，其熵總不會減小，B正確C、氣體向真空擴散時，熵值增大，C錯誤D、自然過程中熵總是增加，是因為通向無序的渠道要比通向有序的渠道多得多，D正確故選：ABD。三．解答題（共1小題）10．（2018?桃城區(qū)校級模擬）下列說法正確的是ACD。A．夏天和冬天相比，夏天的氣溫較高，水的飽和汽壓較大，在相對濕度相同的情況下，夏天的絕對濕度較大B．所有的晶體都有固定的熔點和規(guī)則的幾何形狀C．氣體的溫度升高時，分子的熱運動變得劇烈，分子的平均動能增大，撞擊器壁時對器壁的作用力增大，但氣體壓強不一定增大D．液體表面張力與浸潤現(xiàn)象都是分子力作用的表現(xiàn)E．第一類永動機和第二類永動機研制失敗的原因是違背了能量守恒定律【分析】夏天和冬天相比，夏天的氣溫較高，水的飽和汽壓較大，在相對濕度相同的情況下，夏天的絕對濕度較大。晶體分為單晶體和多晶體，晶體具有確定的熔點，而非晶體沒有確定的熔點；氣體溫度升高時分子熱運動劇烈可以導致壓強增大，浸潤現(xiàn)象和不浸潤現(xiàn)象都與表面層與表面張力有關，都是分子力作用的表現(xiàn)。第一類水動機研制失敗的原因是違背了能量守恒定律，而第二類永動機研制失敗的原因是違背了熱力學第二定律。【解答】解：A：據(jù)相對濕度定義可知，夏天的氣溫較高，水的飽和汽壓較大，在相對濕度相同的情況下，夏天的絕對濕度較大。故A項正確。B：單晶體有固定的熔點和規(guī)則的幾何形狀，多晶體有固定的熔點沒有規(guī)則的幾何形狀。故B項錯誤。C：氣體壓強與氣體分子平均動能和分子密集程度有關。氣體的溫度升高時，分子的熱運動變得劇烈，分子的平均動能增大，撞擊器壁時對器壁的平均作用力增大，分子密集程度變化與否不確定，氣體壓強不一定增大。故C項正確。D：液體表面張力與浸潤現(xiàn)象都是分子力作用的表現(xiàn)，故D項正確。E：第一類永動機研制失敗的原因是違背了能量守恒定律；第二類永動機研制失敗的原因是違背了熱力學第二定律。故E項錯誤。故選：ACD。熱力學第二定律一、熱力學第二定律1．熱力學第二定律的克勞修斯表述熱量不可能自發(fā)地由低溫物體傳到高溫物體2．熱力學第二定律的開爾文表述不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其它影響3．熱力學第二定律的實質(zhì)熱力學第二定律的兩種表述是等價的，無論什么表述方式，都揭示了自然界的基本規(guī)律：一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀過程都具有方向性，即一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程都是不可逆的。熱力學第二定律是以宏觀事實為基礎的，那么從微觀的角度如何解釋呢？有興趣的同學可以閱讀選修3-3教材第10章的相關內(nèi)容，這里就不做過多介紹了。典例精講【例3.1】（2019春?靜寧縣校級期末）下列關于熱力學定律的理解不正確的是（）A．如果兩個系統(tǒng)分別與狀態(tài)確定的第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間也必定處于熱平衡 B．物體的攝氏溫度變化了1℃，其熱力學溫度變化了1K C．空調(diào)機作為制冷機使用時，將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外，所以制冷機的工作不遵守熱力學第二定律 D．一輛空載的卡車停于水平地面，在緩慢裝沙的過程中，若車胎不漏氣，胎內(nèi)氣體溫度不變，不計分子間勢能，則胎內(nèi)氣體向處界放熱【分析】如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間必定處于熱平衡；物體的攝氏溫度變化了1℃，其熱力學溫度變化了1K；正確理解好應用熱力學第二定律；因為不計分子勢能，則氣體為理想氣體，溫度不變則內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學第一定律，結(jié)合輪胎體積變化即可判斷出輪胎的吸放熱情況。【解答】解：A、如果兩個系統(tǒng)分別與第三個系統(tǒng)達到熱平衡，那么這兩個系統(tǒng)彼此之間必定處于熱平衡，故A正確；B、物體的攝氏溫度變化了1℃，其熱力學溫度變化了1K；故B正確；C、空調(diào)機作為制冷機使用時，在壓縮機做功的情況下，將熱量從溫度較低的室內(nèi)送到溫度較高的室外，并不違反熱力學第二定律。故C不正確；D、不計分子勢能，則氣體為理想氣體，又因為溫度不變，故內(nèi)能變化量△U＝W+Q＝0，裝沙過程中輪胎受地面擠壓力增大，導致體積V會變小，外界對氣體做功W＞0，所以Q＝﹣W＜0所以氣體向外界放熱，故D正確。本題選不正確的，故選：C?！纠?.2】（2019春?長陽縣校級月考）根據(jù)你學過的熱學中的有關知識，判斷下列說法中正確的是（）A．機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能也可以全部用來做功轉(zhuǎn)化成機械能 B．凡與熱現(xiàn)象有關的宏觀過程都具有方向性，在熱傳遞中，熱量只能從高溫物體傳遞給低溫物體，而不能從低溫物體傳遞給高溫物體 C．盡管技術不斷進步，熱機的效率仍不能達到100% D．制冷機在制冷過程中，從室內(nèi)吸收的熱量少于向室外放出的熱量 E．第一類永動機違背能量守恒定律，第二類永動機不違背能量守恒定律，隨著科技的進步和發(fā)展，第二類永動機可以制造出來【分析】根據(jù)熱力學第二定律分析機械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的關系；在外界影響下，熱量也能從低溫物體傳遞給高溫物體。制冷機不可能使溫度降到﹣273℃．永動機是不可能制成的【解答】解：A、根據(jù)熱力學第二定律可知，機械能可能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；在沒有外界影響時，內(nèi)能不能全部用來做功以轉(zhuǎn)化成機械能，故A錯誤。B、凡與熱現(xiàn)象有關的宏觀過程都具有方向性，在熱傳遞中，熱量能自發(fā)從高溫物體傳遞給低溫物體，但引起其他變化的前提下，能從低溫物體傳遞給高溫物體。故B錯誤。C、熱機的效率不能到達100%，故C正確。D、根據(jù)能量守恒定律可知，制冷機在制冷過程中，從室內(nèi)吸收的熱量少，室外放出的熱量多，故D正確。E、第一類永動機違背能量守恒定律，第二類永動機不違背能量守恒定律，違背了熱力學第二定律，第二類永動機不可以制造出來。故D錯誤。故選：CD?！纠?.3】（2019春?上高縣校級期末）如圖所示為制冷機（如空調(diào)）工作循環(huán)過程的p﹣v圖象，其中1→2和3→4為絕熱過程，2→3和4→1為等溫過程。假設一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了圖示的循環(huán)過程，則下列說法正確的是（）A．過程1→2中，氣體分子的平均動能增大 B．氣體在狀態(tài)2的內(nèi)能和在狀態(tài)4的內(nèi)能相等 C．氣體在過程2→3中對外界放的熱大于過程4→1中從外界吸的熱 D．氣體在過程4→1中，將從外界吸的熱全部用于對外界做功，該過程不遵循熱力學第二定律【分析】根據(jù)熱力學第一定律△U＝W+Q，1→2是絕熱過程（Q＝0），體積減?。╓＞0），內(nèi)能增大（△U＞0）；過程2→3中是等溫過程（△U＝0），體積減?。╓＞0），氣體放熱（Q＜0）；3→4為絕熱過程（Q＝0），氣體體積增大（W＜0），內(nèi)能減?。ā鱑＜0）；過程4→1是等溫過程（△U＝0），氣體體積增大（W＜0），氣體從外界吸的熱（Q＞0）?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)熱力學第一定律△U＝W+Q，1→2是絕熱過程（Q＝0），體積減小（W＞0），內(nèi)能增大（△U＞0），氣體分子的平均動能增大。故A正確；B、根據(jù)熱力學第一定律△U＝W+Q，3→4為絕熱過程（Q＝0），氣體體積增大（W＜0），內(nèi)能減?。ā鱑＜0），而2→3中是等溫過程（△U＝0），所以氣體在狀態(tài)2的內(nèi)能和在狀態(tài)4的內(nèi)能不相等。故B錯誤；C、P﹣V圖象和坐標軸圍成的面積表示氣體做功，設2→3過程外界對氣體做功為W1，4→1過程外界對氣體做功為W2，根據(jù)圖象可知，W1＞W(wǎng)2；2→3和4→1為等溫過程，內(nèi)能不變，根據(jù)熱力學第一定律△U＝W+Q，氣體在過程2→3中對外界放的熱大于過程4→1中從外界吸的熱。故C正確；D、氣體在過程4→1中，將從外界吸的熱全部用于對外界做功，但引起了氣體體積的膨脹，所以該過程并不違反熱力學第二定律。故D錯誤。故選：AC?！纠?.4】（2019?湖南三模）能量守恒定律告訴我們，在自然界發(fā)生的一切過程中能量都是守恒的。然而，無數(shù)事實告訴我們，并不是所有符合能量守恒定律的宏觀過程都能真的發(fā)生。下列說法正確的是（）A．科技的進步可以使內(nèi)燃機成為單一熱源的熱機 B．第二類永動機不違反能量守恒定律 C．對能源的過度消耗將使自然界的能量不斷減少，形成能源危機 D．電冰箱的工作過程表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞 E．氣體向真空的自由膨脹是不可逆的【分析】熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞，但要引起其它變化，空調(diào)機在制冷過程中，電能也部分轉(zhuǎn)化為熱能，所以從室內(nèi)吸收的熱量少于向室外放出的熱量?！窘獯稹拷猓篈、根據(jù)熱力學第二定律，不可能從單一熱源吸熱全部用來對外做功而不引起其它變化，故A錯誤；B、第二類永動機不違反能量守恒定律，是違反了熱力學第二定律，故B正確；C、對能源的過度消耗將形成能源危機，但自然界的總能量守恒，故C錯誤；D、電冰箱的工作過程表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞，但要引起其它變化，故D正確；E、根據(jù)熵增原理可知，氣體向真空的自由膨脹是不可逆的，故E正確；故選：BDE?！纠?.5】（2019春?北碚區(qū)期末）下列說法正確的是（）A．機械能全部變成內(nèi)能是不可能的 B．根據(jù)熱力學第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體 C．從單一熱源吸收的熱量全部變成功是可能的 D．第二類永動機不可能制造成功的原因是因為能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，只能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，或從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式 E．在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的熵值不會減小，因此熱力學第二定律又稱為熵增加原理【分析】熱力學第二定律，熱力學基本定律之一，內(nèi)容為不可能把熱從低溫物體傳到高溫物體而不產(chǎn)生其他影響；不可能從單一熱源取熱使之完全轉(zhuǎn)換為有用的功而不產(chǎn)生其他影響；不可逆熱力過程中熵的微增量總是大于零。【解答】解：A、能量轉(zhuǎn)化的過程就是做功的過程，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能時，機械克服阻力做功，可以將機械能100%的轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故A錯誤。B、根據(jù)熱力學第二定律可知，熱量不可能自發(fā)從低溫物體傳到高溫物體，若有其他影響熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，如冰箱。故B錯誤。C、從單一熱源吸收的熱量全部變成功是可能的，但是要存在其他的影響，故C正確。D、第二類永動機不可能制造成功的原因是因為違背熱力學第二定律，故D錯誤。E．在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的熵值不會減小，因此熱力學第二定律又稱為熵增加原理。故E正確；故選：CE?！纠?.6】（2019?濰坊模擬）下列說法正確的是（）A．分子運動的平均速度可能為零，瞬時速度不可能為零 B．雨水沒有透過布雨傘是因為液體存在表面張力 C．熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，也能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體 D．0℃的鐵和0℃的冰，它們的分子平均動能相同 E．食鹽熔化過程中，溫度保持不變，說明食鹽是晶體【分析】分子在不停地做無規(guī)則運動；由于表面張力的作用，使雨水無法透過布雨傘；熱力學第二定律表明熱傳遞具有方向性，不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體．【解答】解：A、分子做永不停息的無規(guī)則運動，分子運動的平均速度不可能為零，瞬時速度有可能為零，故A錯誤；B、雨水沒有透過布雨傘是因為液體存在表面張力。故B正確；C、熱力學第二定律表明熱傳遞具有方向性，熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體。故C錯誤；D、溫度是分子的平均動能的標志，0℃的鐵和0℃的冰，它們的分子平均動能相同。故D正確；E、晶體具有一定的熔點，食鹽熔化過程中，溫度保持不變，說明食鹽是晶體。故E正確故選：BDE。隨堂練習一．選擇題（共5小題）1．（2019春?集寧區(qū)校級期末）下列說法正確的是（）A．布朗運動就是液體分子的無規(guī)則運動 B．固體不容易被壓縮是因為分子間只存在斥力 C．內(nèi)燃機可以把內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能 D．給氣體加熱，氣體的內(nèi)能不一定增加2．（2016?石家莊一模）下列說法正確的是（）A．影響人們對干爽與潮濕感受的因素是空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度下水的飽和氣壓的差距 B．有些與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程是可逆過程 C．在油膜法估測分子直徑的實驗中，在水面上撒痱子粉，為了可以清楚看出油膜的輪廓 D．液晶既具有液體的流動性又像某些晶體具有各向異性 E．溫度高的物體分子平均動能和內(nèi)能一定大3．（2015春?沙坪壩區(qū)校級月考）下列說法正確的是（）A．物體放出熱量，則其分子平均動能一定減小 B．空調(diào)既能制冷又能制熱，說明熱傳遞不具有方向性 C．黃金可以切割加工成任意形狀，所以是非晶體 D．完全失重狀態(tài)下液態(tài)金屬呈現(xiàn)球狀是由于液體表面張力的作用4．（2015?三明二模）下列敘述錯誤的是（）A．當分子間的引力和斥力平衡時，分子勢能最小 B．自然界中進行的一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀過程都具有方向性 C．布朗運動是液體分子的運動，它說明分子不停息地做無規(guī)則熱運動 D．荷葉上小水珠呈球狀，是由于表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢的緣故5．（2014秋?奎文區(qū)校級期末）以下說法正確的是（）A．功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但熱量不能全部轉(zhuǎn)化為功 B．溫度升高，所有分子的速率都增大 C．液體的表面張力是分子力作用的表現(xiàn) D．同一種物質(zhì)不可能呈現(xiàn)晶體和非晶體兩種不同的形態(tài)二．多選題（共3小題）6．（2019春?渝中區(qū)校級期末）下列說法正確的是（）A．物體的溫度變化時，其分子平均動能一定隨之改變 B．在壓強不變時，分子每秒對器壁單位面積平均碰撞次數(shù)隨溫度降低而增加 C．不可能從單一熱源吸收熱量使之完全變成功 D．物體內(nèi)能的增加量等于外界對物體所做的功與物體從外界吸收的熱量之和 E．固體顆粒越大，布朗運動越顯著7．（2019春?六盤水月考）下列說法正確的是（）A．放熱的物體，其內(nèi)能也可能增加 B．能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中宏觀過程具有的方向性 C．熱量不可能從低溫物體傳遞到高溫物體 D．已知氣體分子間的作用力表現(xiàn)為引力，若氣體等溫膨脹，則氣體對外做功且內(nèi)能增加 E．溫度是分子平均動能的標志，溫度升高，則物體的每一個分子的動能都增大．8．（2018?贛州一模）以下說法正確的是（）A．玻璃管的裂口燒熔后會變鈍是表面張力的作用引起的 B．一種液體是否浸潤某種固體，與這兩種物質(zhì)的性質(zhì)都有關系 C．一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序性減小的方向進行 D．做油膜法估測分子直徑的實驗時，要先撒痱子粉再滴入酸酒精溶液 E．只要知道某種物質(zhì)的摩爾體積和分子體積，就可以計算出阿伏加德羅常數(shù)三．解答題（共1小題）9．（2015春?濟寧期末）下列說法中正確的是．A．分子間的距離增大時，分子間相互作用的引力和斥力都減小B．在一定溫度下當氣體容納某種液體分子的個數(shù)達到極值時，這種氣體就成為飽和汽，此時液體就不再蒸發(fā)C．雨后葉子表面上額小水珠接近球形主要是液體表面張力作用的結(jié)果D．一定質(zhì)量的理想氣體溫度升高，其內(nèi)能一定增大E．熱現(xiàn)象的自發(fā)過程不一定沿分子熱運動無序性增大的方向進行．

隨堂練習參考答案與試題解析一．選擇題（共5小題）1．（2019春?集寧區(qū)校級期末）下列說法正確的是（）A．布朗運動就是液體分子的無規(guī)則運動 B．固體不容易被壓縮是因為分子間只存在斥力 C．內(nèi)燃機可以把內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能 D．給氣體加熱，氣體的內(nèi)能不一定增加【分析】布朗運動是固體顆粒的運動。分子間存在相互作用的引力和斥力。根據(jù)熱力學第二定律，熱機效率不能為100%。做功和熱傳遞都能改變內(nèi)能?！窘獯稹拷猓篈、布朗運動是固體顆粒的運動，間接反映了液體分子的無規(guī)則運動，故A錯誤；B、固體不容易被壓縮，是因為分子間距離較小時，分子間作用力表現(xiàn)為斥力，故B錯誤；C、根據(jù)熱力學第二定律可知熱機的效率不可能達到1，即內(nèi)燃機不可能把內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機械能，故C錯誤；D、給氣體加熱，氣體吸熱的同時可能對外做功，故氣體的內(nèi)能不一定增加，故D正確。故選：D。2．（2016?石家莊一模）下列說法正確的是（）A．影響人們對干爽與潮濕感受的因素是空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度下水的飽和氣壓的差距 B．有些與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程是可逆過程 C．在油膜法估測分子直徑的實驗中，在水面上撒痱子粉，為了可以清楚看出油膜的輪廓 D．液晶既具有液體的流動性又像某些晶體具有各向異性 E．溫度高的物體分子平均動能和內(nèi)能一定大【分析】影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對干爽與潮濕感受的因素空氣的相對濕度；根據(jù)熱力學第二定律，所有與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程是不可逆過程；液晶既具有液體的流動性又像某些晶體具有各向異性；物體的內(nèi)能不僅僅與溫度有關，還與物體的物質(zhì)的量、體積、物態(tài)有關?！窘獯稹拷猓篈、影響蒸發(fā)快慢以及影響人們對干爽與潮濕感受的因素空氣的相對濕度，即空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度下水的飽和汽壓的差距。故A正確；B、根據(jù)熱力學第二定律可知，所有與熱現(xiàn)象有關的宏觀自然過程是不可逆過程。故B錯誤；C、在油膜法估測分子直徑的實驗中，在水面上撒痱子粉，為了可以清楚看出油膜的輪廓。故C正確；D、液晶是一種比較特殊的物態(tài)，它既具有液體的流動性又像某些晶體具有各向異性。故D正確；E、溫度是分子的平均動能的標志，而物體的內(nèi)能不僅僅與溫度有關，還與物體的物質(zhì)的量、體積、物態(tài)有關。故E錯誤。故選：A。3．（2015春?沙坪壩區(qū)校級月考）下列說法正確的是（）A．物體放出熱量，則其分子平均動能一定減小 B．空調(diào)既能制冷又能制熱，說明熱傳遞不具有方向性 C．黃金可以切割加工成任意形狀，所以是非晶體 D．完全失重狀態(tài)下液態(tài)金屬呈現(xiàn)球狀是由于液體表面張力的作用【分析】根據(jù)熱力學第一定律的表達式△U＝Q+W，物體放出熱量，Q為負值，根據(jù)熱力學第一定律分析物體內(nèi)能的變化，判斷溫度的變化．熱傳遞是有方向性的．金屬是晶體．液體表面存在張力．【解答】解：A、物體放出熱量，根據(jù)熱力學第一定律的表達式△U＝Q+W，由于不清楚W的變化，所以內(nèi)能無法確定，溫度是分子平均動能的標志。從而無法判斷溫度的升降，故A錯誤。B、空調(diào)制冷和制熱的過程需要壓縮機工作，消耗電能，而熱傳遞的過程是自發(fā)的從高溫物體到低溫物體，所以空調(diào)的工作不能說明熱傳遞不具有方向性，故B錯誤；C、晶體是按一定的規(guī)則排列而成的，而黃金的延展性好所以可以切割加工成任意形狀，并不能說是非晶體，實際上黃金是晶體。故C錯誤；D、由于分子的表面張力作用，失重條件下液態(tài)金屬表面受到力大小均勻，所以呈現(xiàn)球狀，故D正確。故選：D。4．（2015?三明二模）下列敘述錯誤的是（）A．當分子間的引力和斥力平衡時，分子勢能最小 B．自然界中進行的一切與熱現(xiàn)象有關的宏觀過程都具有方向性 C．布朗運動是液體分子的運動，它說明分子不停息地做無規(guī)則熱運動 D．荷葉上小水珠呈球狀，是由于表面張力使其表面積具有收縮到最小趨勢的緣故【分析】由分子力做功和分子勢能變化可判定最小分子勢能．布朗運動是懸浮微粒的無規(guī)則運動，反映的是液體分子的無規(guī)則運動．液體跟氣體接觸的表面存在一個薄層，叫做表面層，表面層里的分子比液體內(nèi)部稀疏，分子間的距離比液體內(nèi)部大一些，分子間的相互作用表現(xiàn)為引力，即是表面張力，表面張力的存在使液體表面想被拉伸的彈簧一樣，總有收縮的趨勢．【解答】解：A、當分子間的引力和斥力平衡時，靠近分子力表現(xiàn)為斥力，做負功分子勢能增加；遠離分子力表現(xiàn)為引力，也做負功，分子勢能也增加；故當分子間的引力和斥力平衡時，分子勢能最小，故A正確。B、