粤教版 (2019)第三节 热力学第二定律随堂练习题

课时跟踪检测（十一）  热力学第二定律

1．(2021·广州高二下月考)(多选)对热力学第一定律和热力学第二定律的认识，下列说法正确的是(　　)

A．对某物体热传递，该物体的内能可能会减少

B．热量不能从低温物体传递给高温物体

C．不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响

D．随着技术的发展，效率是100%的热机是可以制造出来的

解析：选AC　对某物体热传递，若物体对外做功，则该物体的内能可能会减少，选项A正确；根据热力学第二定律可知，热量也能从低温物体传递给高温物体，但是要引起其他的变化，选项B错误；根据热力学第二定律可知，不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响，选项C正确；根据热力学第二定律可知，即使随着技术的发展，效率是100%的热机也是不可以制造出来的，选项D错误。

2．下列过程中，可能发生的是(　　)

A．某工作物质从高温热库吸收20 kJ的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响

B．打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发跑进去，恢复原状

C．利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高

D．将两瓶不同液体自发混合，然后又自发地各自分开

解析：选C　根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体自发地传给高温物体，而不引起其他的变化，但通过一些物理过程是可以实现的，故C项正确；内能自发地全部转化为机械能是不可能的，故A项错误；气体膨胀具有方向性，故B项错误；扩散现象也有方向性，D项错误。

3．我们绝不会看到：一个放在水平地面上的物体，靠降低温度，可以把内能自发地转化为动能，使这个物体运动起来，其原因是(　　)

A．违反了能量守恒定律

B．在任何条件下内能不可能转化成机械能，只有机械能才能转化成内能

C．机械能和内能的转化过程具有方向性，内能转化成机械能是有条件的

D．以上说法均不正确

解析：选C　机械能和内能的相互转化，必须通过做功来实现，故C对。

4．关于两类永动机和热力学两大定律，下列说法正确的是(　　)

A．第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律

B．第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律

C．由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能

D．由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热源吸收热量，完全变成功也是可能的

解析：选D　第一类永动机违反能量守恒定律，第二类永动机违反热力学第二定律，选项A、B错误；由热力学第一定律可知W≠0，Q≠0，但ΔU＝W＋Q可以等于0，选项C错误；由热力学第二定律可知D中现象是可能的，但必然引起其他变化，选项D正确。

5.如图所示，气缸内盛有一定量的理想气体，气缸壁是导热的，气缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触面是光滑的，但不漏气。现将活塞与杆连接，使其缓慢地向右移动，这样气体将等温膨胀并对外做功。若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是(　　)

A．气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，因此此过程违反了热力学第二定律

B．气体是从单一热源吸热，但并未全部用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律

C．气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律

D．以上三种说法都不对

解析：选C　此过程虽然是气体从单一热源吸热，全部用来对外做功，但引起了其他变化(有外力控制着活塞缓慢地移动，而非自动进行的)，所以此过程不违反热力学第二定律。

6．(2021·深圳检测)(多选)关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列说法中正确的是(　　)

A．一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，气体的内能减少

B．气体向真空的自由膨胀是不可逆的

C．热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成

D．热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体”

解析：选ABC　一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程，则Q＝0，W<0，根据ΔU＝W＋Q可知，气体的内能减少，故A正确；热力学第二定律表明：自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的，故气体向真空的自由膨胀是不可逆的，故B正确；热力学第一定律也可表述为第一类永动机不可能制成，故C正确；热力学第二定律可描述为“不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化”，故D错误。

7．(多选)下列宏观过程能用热力学第二定律解释的是(　　)

A．大米和小米混合后小米能自发地填充到大米空隙中而经过一段时间大米、小米不会自动分开

B．将一滴红墨水滴入一杯清水中，会均匀扩散到整杯水中，经过一段时间，墨水和清水不会自动分开

C．冬季的夜晚，放在室外物体的温度随气温的降低而降低，物体不会由于内能自发地转化为机械能而动起来

D．随着节能减排措施的不断完善，最终也不会使汽车热机的效率达到100%

解析：选BCD　热力学第二定律反映的是与热现象有关的宏观过程的方向性的规律，A不属于热现象，故A错；由热力学第二定律可知B、C、D正确。

8．地球上有很多的海水，它的总质量约为1.4×1018 t，如果这些海水的温度降低0.1 ℃，将要放出5.8×1023 J的热量，有人曾设想利用海水放出的热量使它完全变成机械能来解决能源危机，但这种机器是不可能制成的，其原因是(　　)

A．内能不可以转化成机械能

B．内能转化成机械能不满足热力学第一定律

C．只从单一热源吸收热量并完全转化成机械能的机器不满足热力学第二定律

D．上述三种原因都不正确

解析：选C　本题考查热力学第一、第二定律的应用，内能可以转化成机械能，如热机，选项A错误；内能转化成机械能的过程满足热力学第一定律，即能量守恒定律，选项B错误；热力学第二定律告诉我们：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化，选项C正确。

9．(多选)倒一杯热水，然后加入适量的糖后，糖会全部溶于水中，但一段时间后又观察到杯底部有糖结晶，关于这个过程下列叙述正确的是(　　)

A．溶解过程是自发的，结晶过程也是自发的，因此热力学第二定律是错误的

B．溶解过程是有序向无序转变的过程

C．结晶过程是有序向无序转变的过程

D．结晶过程不是自发的，因为有外界的影响

解析：选BD　溶解过程是自发的，是由有序向无序转变的过程；结晶过程不是自发的，通常是由于水温降低或水的蒸发引起，是由无序向有序的转变过程，故选项B、D正确，选项A、C错误。

10．(多选)可燃冰是一种藏在深海海底的新型能源，1 m3可燃冰可转化为164 m3的天然气和0.8 m3的水，下列关于可燃冰说法正确的是(　　)

A．“可燃冰”是不可再生能源

B．“可燃冰”属于可再生能源

C．1 m3可燃冰比0.8 m3水的质量小

D．相同体积的可燃冰和天然气完全燃烧后，可燃冰释放的热量多

解析：选AD　可燃冰是一次能源，属于不可再生能源，故A正确，B错误；因1 m3可燃冰可转化为164 m3的天然气和0.8 m3的水，所以1 m3可燃冰的质量比0.8 m3水的质量大，故C错误；“可燃冰”的热值大于天然气的热值，相同体积的条件下，由Q＝qV可知，完全燃烧时可燃冰放出的热量多，故D正确。

11.1821年，德国物理学家塞贝克发现了一种怪现象：把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路，然后把铜铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温，另一个连接点放在火焰上加热，升到很高的温度时，发现灵敏电流计的指针发生了偏转，表明闭合电路中产生了电流，这就是温差发电现象。这一实验是否违反热力学第二定律？简述这一过程中能的转化情况。

解析：不违反，内能不可能全部转化为电能，而不产生其他影响；产生的电能是由被火焰加热的铜铁丝的内能转化而来，其内能一部分转化为电能，一部分传递给冰水混合物。

答案：见解析