3.4、热力学第二定律 一、选择题（共 16 题） 1．下列说法中正确的是（　　） A．无摩擦、无漏气等能量损失，就能使热机效率达到 100% B．热量不能从低温物体传到高温物体 C．一切物理过程都具有方向性 D．由热力学定律可推断出某个物理过程是否能自发进行 2．下列关于热现象的说法中正确的是（　　） A．在一定条件下物体的温度可以降到绝对零度 B．在热传递中，热量不可能自发地从低温物体传给高温物体 C．第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律 D．花粉颗粒在液体中的布朗运动，是由于花粉颗粒内部分子无规则热运动引起的 3．下列说法正确的是_________。 A．对一定质量的理想气体加热，其内能一定增大 B．理想气体放出热量，其分子的平均动能一定减小 C．可以从单一热源吸收热量，使之完全转变为功而不发生其他变化 D．一定质量的理想气体，当它的压强、体积都增大时，其内能一定增大 4．有关热的现象和规律，下列说法正确的是（　　） A．电冰箱工作时把热量由温度较低的箱内传递到箱外，违背了热力学第二定律 B．用打气筒给自行车打气，越来越费劲，说明气体分子间表现为斥力 C．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增大 D．一定质量的理想气体，经历绝热压缩过程，气体分子的平均动能增大 5．下列说法中正确的是（ ） A．一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性 B．一切不违背能量守恒与转化定律的物理过程都是可以实现的 C．由热力学第二定律可以判断物理过程能否自发进行 D．一切物理过程都不可能自发地进行 6．关于能量的转化与守恒，下列说法正确的是（　　） A．随着技术与设计的进步，永动机一定会被制造出来 B．空调机既能致热，又能致冷，说明热传递不存在方向性 C．由于自然界的能量是守恒的，所以说能源危机不过是杞人忧天 D．一个单摆在来回摆动多次后停下来，该过程能量转化具有单向性 7．下列说法正确的是（ ） A．被压缩的物体其分子之间只存在相互作用的斥力 B．布朗运动就是液体分子的热运动 C．热量不可能自发地从低温物体传到高温物体 D．理想气体对外做功时必需吸收热量 8．下列叙述正确的是______ A．布朗运动是液体分子的运动，所以它能说明分子永不停息地做无规则运动 B．满足能量守恒定律的宏观过程都可以自发的进行 C．当液晶中电场强度不同时，它对不同颜色的光吸收强度不同，就能显示各种颜色 D．由于液体表面分子间只有引力，没有斥力，所以液表面有张力 9．关于热学知识，以下说法中正确的是（ ） A．一切自然过程总是向着分子热运动的无序性减小的方向进行 B．在绝热条件下压缩理想气体，气体的内能一定增加 C．布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动 D．空气中水蒸气的实际压强与相同温度下饱和汽压相差越大，越不利于蒸发 10．下列说法中正确的是（　　） A．当分子间的相互作用表现为引力时，其分子间没有斥力 B．一定质量的理想气体，若体积不变，当分子热运动变得剧烈时，压强一定变大 C．热量不能自发从高温物体传给低温物体 D．多晶体和非晶体都没有固定的熔点 11．对于以下教材中配图说明，说法正确的是（　　） A．甲图为油膜法估算分子直径的实验图。实验中需将痱子粉撒的尽量厚一些 B．乙图为布朗运动产生原因示意图。说明微粒越大，液体分子沿各方向撞击它的数量越多，布朗运动越 明显 C．丙图为模拟气体压强产生机理实验图。说明气体压强是由大量气体分子对器壁频繁碰撞产生的 D．丁图为热机工作时的能流分配图。说明热机的效率可能达到 100% 12．下列说法正确的是 A．物体吸收热量，其温度一定升高 B．热量只能从高温物体向低温物体传递 C．遵守热力学第一定律的过程一定能实现 D．做功和热传递是改变物体内能的两种方式 ． 13．⑴下列说法：正确的是 A．由阿伏德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可以估算该种气体分子的大小 B．悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显 C．分子间的引力随分子间距离的增大而增大，分子间斥力随分子间距离的增大而减小 D．根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体 14．以下说法正确的是（　　） A．晶体熔化时，分子的平均动能不变，分子势能不变 B．多晶体没有规则的几何形状，表现为各向同性 C．热机在工作时，如果没有漏气、没有摩擦等各种损失，效率可以达到 100% D．当固体和液体的附着层液体分子比较稀疏时，液体分子力为引力，表现为不浸润现象 15．以下说法中正确的是（） A．上午十时，教室内空气中的水蒸气分子和氧气的分子平均动能是相同的 B．液体表面层分子间距离小于液体内部分子间距离，所以液体表面存在表面张力 C．水中的水分子总是在永不停息地做杂乱无章的运动，当两个水分子运动到适当的位置使分子力为零 时，它们具有的分子势能一定最小 D．一定质量的水蒸气发生等温膨胀时，可能会向外散热 E．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 16．关于热学规律，下列说法正确的是（　　） A．热量可以自发地从高温物体向低温物体传递，但要从低温物体向高温物体传递，必须有第三者介入 B．如果用 Q 表示物体吸收的能量，用 W 表示物体对外界所做的功，ΔU 表示物体内能的增加，那么热力 学第一定律可以表达为 Q  U  W C．蒸发的快慢与空气的湿度有关，与气温无关 ． D．摄氏温度是国际单位制中七个基本物理量之一，摄氏温度 t 与热力学温度 T 的关系是 T  t  27315K E．在用油膜法估测分子的直径的实验中，主要是解决两个问题：一是获得很小的一滴油酸并测出其体 积，二是测量这滴油酸在水面上形成的油膜面积 二、填空题 17．月球和太阳对地球的引力形成了一种能源，叫做____________能．该能源属于____________（选填“可 再生”或“不可再生”）能源． 18．石油、煤炭等能源物质，如果消耗完了，就没有了，是______能源，而______是可再生能源。 19．石油、电能、地热能、天然气中属于新能源的是_____，属于二次能源的是_____。 20．下列说法正确的是________． A．当分子间的引力与斥力平衡时，分子势能最大 B．由熵的定义可知，熵较大的宏观状态就是无序程度很大的宏观状态，也就是出现概率较大的宏观状 态． C．液体的饱和汽压与饱和汽的体积有关 D．若一定质量的理想气体被压缩且吸收热量，则压强一定增大 E．若一定质量的理想气体分子平均动能减小，且外界对气体做功，则气体一定放热 三、综合题 21．什么叫温室效应？试分析温室效应的产生原因与危害。 22．装着压缩气体的钢瓶，打开阀门后会听到“哧——”的一声，气体喷到外面。会不会有这样的现象：外 面的气体自发地进入钢瓶，使瓶内的压强变大？说出理由。 23．如图所示是制冷机和热机的工作过程示意图，通过此图思考以下问题： （1）制冷机工作时热量是自发地从低温热库传到高温热库吗？ （2）热机工作时能否将从高温热库吸收的热量全部用来做功？ 参考答案： 1．D 【详解】 A．对任何热机在工作时都不可避免地要向冷凝器的周围环境散发热量，总有能量的损失，因此其效率无 法达到 100%，A 错误； B．热量能从低温物体传到高温物体，但必须有外界的帮助，B 错误； C．一切涉及热现象的物理过程都具有方向性，C 错误； D．在热力学定律的基础上可以导出其他过程的方向性，如气体的扩散、气体向真空的膨胀等，D 正确。 故选 D。 2．B 【详解】 A．绝对零度是低温的极限，不可能达到，A 错误； B．由热力学第二定律可知，在热传递中，热量不可能自发地从低温物体传给高温物体，B 正确； C．第一类永动机违背了能量守恒定律，第二类永动机违背了热力学第二定律，C 错误； D．花粉颗粒在液体中的布朗运动，是由于液体内部分子无规则热运动引起的，D 错误。 故选 B。 3．D 【详解】 A．对一定质量的理想气体加热时，气体可以通过热传递向外传热，使其温度降低，内能减小，故 A 错 误。 B．一定质量的理想气体放出热量，如果外界对气体做功，则气体内能可能增加，温度升高，分子的平均 动能增加，故 B 错误。 C．热力学第二定律可以表示为：不可能从单一热源取热，使之完全变为功而不引起其它变化。故 C 错 误； D．一定质量的理想气体，当压强、体积都增大时，根据 pV  C ，气体的温度一定升高，则分子总动能 T 一定增大；因理想气体分子势能不计，故气体内能一定增加；故 D 正确； 故选 D。 4．D 【详解】 A．电冰箱工作时把热量由温度较低的箱内传递到箱外消耗了电能，没有违背热力学第二定律，故 A 错 误； B．用打气简给自行车打气，越来越费劲是因为自行车轮胎内气体的压强在逐渐增大，而不是体分子间的 斥力造成的；故 B 错误； C．气体的温度升高，分子的平均动能增大，并不是每个气体分子运动的速率都增大，故 C 错误； D．一定质量的理想气体，经历绝热压缩过程，根据热力学第一定律可知气体的内能增加，分子的平均动 能增大，故 D 正确。 故选 D。 5．A 【详解】 A.．根据热力学第二定律，一切自发进行的与热现象有关的宏观过程，都具有方向性，故 A 正确； B． 一切自发进行的与热现象有关的宏观过程，都具有方向性，所以不违背能量守恒与转化定律的物理过 程不一定都是可以实现的，故 B 错误； C．根据热力学第二定律，一切自发进行的与热现象有关的宏观过程，都具有方向性，而不是可以由热力 学第二定律判断物理过程能否自发进行，故 C 错误； D． 根据热力学第二定律，一部分物理过程可以自发进行的，故 D 错误。 故选 A。 6．D 【详解】 A．第一类永动机违背能量守恒定律，第二类永动机违背热力学第二定律，则即使随着技术与设计的进 步，永动机也不会被制造出来，选项 A 错误； B．空调机既能致热，又能致冷，但是必须在外界影响下进行，即消耗一定的电能，不能说明热传递不存 在方向性，选项 B 错误； C．自然界的能量是守恒的，但是很多能源不能再生和重复利用，如煤、石油和天然气、故过度使用能源 会能源危机，故 C 错误； D．一个单摆在来回摆动多次后停下来，该过程能量转化具有单向性，选项 D 正确。 故选 D。 7．C 【详解】 被压缩的物体其分子之间存在相互作用的斥力和引力，选项 A 错误；布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗 粒的运动，是液体分子的热运动的反映，选项 B 错误；热量不可能自发地从低温物体传到高温物体而不发 生其他的变化，选项 C 正确；理想气体体积变大时对外做功，气体可能吸热，也可能放热，还可能既不吸 热也不放热，故 D 错误；故选 C. 8．C 【详解】 试题分析：布朗运动是悬浮在液体中固体颗粒的运动，是由于液体分