16.10热力学定律（解析版）--2024高考一轮复习100考点100讲—高中物理

这是一份16.10热力学定律（解析版）--2024高考一轮复习100考点100讲—高中物理，共16页。试卷主要包含了10讲 热力学定律， 用熵的概念表示热力学第二定律等内容，欢迎下载使用。
第16.10讲 热力学定律
【知识点精讲】
一、热力学第一定律
1．改变物体内能的两种方式
(1)做功；(2)热传递。
做功和热传递对改变物体的内能具有等效性。
2．热力学第一定律
(1)内容：一个热力学系统的内能增量等于外界向它传递的热量与外界对它所做的功的和。
(2)表达式：ΔU＝Q＋W。
（3）ΔU＝W＋Q中正、负号法则
功W的正、负可以根据系统的体积变化判断：
①体积增大→系统对外做功→W＜0；
②体积减小→外界对系统做功→W＞0。
3．对热力学第一定律的理解
(1)做功和热传递对改变系统内能具有等效性。
(2)做功过程是系统与外界之间的其他形式能量与内能间的相互转化。
(3)热传递过程是系统与外界之间内能转移的过程。
4．热力学第一定律的三种特殊情况
(1)绝热过程：Q＝0，W＝ΔU，外界对物体做的功等于物体内能的增加。
(2)不做功的过程：W＝0，Q＝ΔU，物体吸收的热量等于物体内能的增加。
(3)内能不变的过程：W＋Q＝0，即物体吸收的热量全部用来对外做功，或外界对物体做的功等于物体放出的热量。
5. 处理热力学第一定律与气体图象的综合问题的思路更多课件 教案 视频 等优质滋源请 家 威杏 MXSJ663 （1）根据气体图象的特点判断气体的温度、体积的变化情况，从而判断气体与外界的吸、放热关系及做功关系。
（2）．在p­V图象中，图线与V轴围成的面积表示气体对外界或外界对气体做的功。
（3）．结合热力学第一定律判断有关问题。
6.求解气体实验定律与热力学定律的综合问题的一般思路
二、热力学第二定律及微观意义
1．热力学第二定律的两种表述
(1)克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
(2)开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。或表述为“第二类永动机是不可能制成的。”
2．热力学第二定律的实质是自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。
（1）热传递具有方向性
两个温度不同的物体进行接触时，热量会自发地从高温物体传给低温物体，而低温物体不可能自发地将热量传给高温物体。要实现低温物体向高温物体传递热量，必须借助外界的帮助，来产生其他影响或引起其他变化。
（2）气体的扩散现象具有方向性
两种不同的气体可以自发地进入对方，最后成为均匀的混合气体，但这种均匀的混合气体，绝不会自发地分开，成为两种不同的气体。
（3）机械能和内能的转化过程具有方向性
物体在水平面上运动，因摩擦而逐渐停下来，但绝不可能出现物体吸收原来传递出去的热量后，在地面上重新运动起来。
（4）气体向真空膨胀具有方向性
气体可自发地向真空容器膨胀，但绝不可能出现气体自发地再从容器中流回，使容器变为真空。
3. 用熵的概念表示热力学第二定律
在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小。
4．热力学第二定律的微观意义
一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。
5．对热力学第二定律“关键词”的理解
在热力学第二定律的表述中，“自发地”“不产生其他影响”的含义。
(1)“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助。
(2)“不产生其他影响”的含义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响。如吸热、放热、做功等。
三、能量守恒定律和两类永动机
1．能量守恒定律
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。
应用能量守恒定律解题的方法步骤
（1）认清有多少种形式的能(例如动能、势能、内能、电能、化学能、光能等)在相互转化。
（2）分别写出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式。
（3）根据下列两种思路列出能量守恒方程：ΔE减=ΔE增
①某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量与增加量一定相等。
②某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量与增加量一定相等。
（4）解方程，代入数据，计算结果。
2．两类永动机
(1)第一类永动机：不消耗任何能量，却源源不断地对外做功的机器。
违背能量守恒定律，因此不可能实现。
(2)第二类永动机：从单一热源吸收热量并把它全部用来对外做功，而不引起其他变化的机器。
违背热力学第二定律，不可能实现。
四.热力学第一定律与热力学第二定律的比较
（1）关于摩擦生热：热力学第一定律中，滑动摩擦力做功可以全部转化为热。热力学第二定律却说明这一热量不可能在不引起其他变化的情况下完全变成功。
（2）关于热量的传递：热力学第一定律说明，热量可以从高温物体自动传向低温物体，而热力学第二定律却说明热量不能自发地从低温物体传向高温物体。
（3）关于能量：热力学第一定律说明在任何过程中能量必定守恒，热力学第二定律却说明并非所有能量守恒过程均能实现，能量转化具有方向性。
（4）两定律的关系：热力学第一定律是和热现象有关的物理过程中能量守恒的特殊表达形式，说明功及热量与内能改变的定量关系，而热力学第二定律指出了能量转化与守恒能否实现的条件和过程进行的方向，指出了一切变化过程的自然发展方向不可逆。所以二者相互独立，又相互补充。
【最新高考题精练】
1．（2023年6月高考浙江选考科目）下列说法正确的是（ ）
A．热量能自发地从低温物体传到高温物体
B．液体的表面张力方向总是跟液面相切
C．在不同的惯性参考系中，物理规律的形式是不同的
D．当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源振动的频率
【参考答案】.BD
【名师解析】热量能够自发地从高温物体传到低温物体，不能自发地从低温物体传到高温物体，A错误；液体表面张力方向总是与表面相切，B正确；在不同惯性参考系中，物理规律的形式是相同的，C错误；根据多普勒效应，当波源与观察者相互接近时，观察者观测到波的频率大于波源的振动频率，D正确。
2. （2023天津卷）如图是爬山所带氧气瓶，氧气瓶里的气体容积质量不变，爬高过程中，温度减小，则气体（ ）

A. 对外做功B. 内能减小
C. 吸收热量D. 压强不变
【参考答案】B
【名师解析】
由于爬山过程中气体体积不变，故气体不对外做功，故A错误；爬山过程中温度降低，则气体内能减小，故B正确；根据热力学第一定律可知
爬山过程中气体不做功，但内能见效，故可知气体放出热量，故C错误；
爬山过程中氧气瓶里的气体容积质量均不变，温度减小，根据理想气体状态方程有
可知气体压强减小，故D错误；
3．（2022高考北京卷）如图所示，一定质量的理想气体从状态a开始，沿图示路径先后到达状态b和c。下列说法正确的是（ ）
A．从a到b，气体温度保持不变 B．从a到b，气体对外界做功
C．从b到c，气体内能减小 D．从b到c，气体从外界吸热
【参考答案】D
【命题意图】此题考查对气体p——V图像的理解及其相关知识点。
【名师解析】一定质量的理想气体从状态a到状态b，体积不变，温度降低，放出热量；从状态b到c，气体体积增大，对外做功，温度升高，内能增大，根据热力学第一定律，可知从外界吸热，选项D正确。
4. （2022高考河北）如图，绝热密闭容器中装有一定质量的某种理想气体和一个充有同种气体的气球。容器内温度处处相同。气球内部压强大于外部压强。气球慢慢漏气后，容器中气球外部气体的压强将______（填“增大”“减小”或“不变”）；温度将______（填“升高”“降低”或“不变”）。
【参考答案】 ①. 增大 ②. 升高
【命题意图】本题考查气体及其相关知识点。
【名师解析】
假设气球内部气体和气球外部气体的温度不变，当气球内部的气体缓慢释放到气球外部，容器中气球外部气体的压强将增大。当气球内部的气体缓慢释放到气球外部，原来气球外部气体绝热压缩，与外界无热交换，即，外界对气体做功，即，根据绝热情况下的热力学第一定律可知气体内能增加，温度升高。
5（4分）（2022重庆高考）2022年5月15日，我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇创造了海拔9032米的大气科学观测世界纪录。若在浮空艇某段上升过程中，艇内气体温度降低，体积和质量视为不变，则艇内气体（ ）（视为理想气体）
A．吸收热量 B．压强增大 C．内能减小 D．对外做负功
【参考答案】C
【名师解析】由于浮空艇某段上升过程中，体积和质量视为不变，艇内气体不做功，根据理想气体状态方程，可知温度降低，浮空艇内气体压强减小，内能减小，根据热力学第一定律，艇内气体放出热量，选项C正确。
6（2022·全国理综甲卷·33（1））（5分）一定量的理想气体从状态a变化到状态b，其过程如图上从a到b的线段所示。在此过程中________。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错1个扣3分，最低得分为0分）
A．气体一直对外做功
B．气体的内能一直增加
C．气体一直从外界吸热
D．气体吸收的热量等于其对外做的功
E．气体吸收的热量等于其内能的增加量
【参考答案】BCE
【命题意图】本题考查对p—T图像的理解、理想气体状态方程、热力学第一定律。
【解题思路】根据理想气体状态方程可知，过原点的p—T图像的斜率与体积V有关，一定质量理想气体从状态a到状态b，体积不变，对外不做功，选项A错误；根据理想气体的内能只与温度有关，可知一定质量理想气体从状态a到状态b，温度一直升高，内能一直增加，选项B正确；由热力学第一定律可知，气体一直从外界吸热，气体吸收的热量等于其内能的增加量，选项D错误CE正确。
7（6分）（2022·高考广东物理）利用空调将热量从温度较低的室内传递到温度较高的室外环境，这个过程__________（选填“是”或“不是”）自发过程。该过程空调消耗了电能，空调排放到室外环境的热量__________（选填“大于”“等于”或“小于”）从室内吸收的热量。
【参考答案】不是 大于
【命题意图】本题考查热力学定律和能量守恒定律。
【解题思路】（1）空调将热量从室内传递到室外，是依靠压缩机做功，不是自发过程。根据能量守恒定律，空调排到室外的热量大于从室内吸收的热量。
8（2022·全国理综乙卷·33）（1）一定量的理想气体从状态a经状态b变化状态c，其过程如图上的两条线段所示，则气体在（ ）
A. 状态a处压强大于状态c处的压强
B. 由a变化到b的过程中，气体对外做功
C. 由b变化到c的过程中，气体的压强不变
D. 由a变化到b的过程中，气体从外界吸热
E. 由a变化到b的过程中，从外界吸收的热量等于其增加的内能
【参考答案】ABD
【名师解析】
根据理想气体状态方程可知
即图像的斜率为，故有，故A正确，C错误；
理想气体由a变化到b的过程中，因体积增大，则气体对外做功，故B正确；
理想气体由a变化到b的过程中，温度升高，则内能增大，由热力学第一定律有
而，，则有
可得，
即气体从外界吸热，且从外界吸收的热量大于其增加的内能，故D正确，E错误；
9. （2022山东物理）如图所示，内壁光滑的绝热气缸内用绝热活塞封闭一定质量的理想气体，初始时气缸开口向上放置，活塞处于静止状态，将气缸缓慢转动过程中，缸内气体（ ）
A. 内能增加，外界对气体做正功
B. 内能减小，所有分子热运动速率都减小
C. 温度降低，速率大的分子数占总分子数比例减少
D. 温度升高，速率大的分子数占总分子数比例增加
【参考答案】C
【命题意图】本题考查热学相关知识点。
【名师解析】初始时气缸开口向上，活塞处于平衡状态，气缸内外气体对活塞的压力差与活塞的重力平衡，则有
气缸在缓慢转动的过程中，气缸内外气体对活塞的压力差大于重力沿气缸壁的分力，故气缸内气体缓慢的将活塞往外推，最后气缸水平，缸内气压等于大气压。
气缸、活塞都是绝热的，故缸内气体与外界没有发生热传递，气缸内气体压强作用将活塞往外推，气体对外做功，根据热力学第一定律得：气体内能减小，故缸内理想气体的温度降低，分子热运动的平均速率减小，并不是所有分子热运动的速率都减小，AB错误；气体内能减小，缸内理想气体的温度降低，分子热运动的平均速率减小，故速率大的分子数占总分子数的比例减小，C正确，D错误。
10.（1）（4分）（2022重庆高考）2022年5月15日，我国自主研发的“极目一号”Ⅲ型浮空艇创造了海拔9032米的大气科学观测世界纪录。若在浮空艇某段上升过程中，艇内气体温度降低，体积和质量视为不变，则艇内气体（ ）（视为理想气体）
A．吸收热量 B．压强增大 C．内能减小 D．对外做负功
【参考答案】C
【名师解析】由于浮空艇某段上升过程中，体积和质量视为不变，艇内气体不做功，根据理想气体状态方程，可知温度降低，浮空艇内气体压强减小，内能减小，根据热力学第一定律，艇内气体放出热量，选项C正确。
【最新模拟题精练】
1.．(2023湖北孝感期末)电冰箱由压缩机、冷凝器、毛细管、蒸发器四个部分组成一个密闭的连通系统，制冷剂在连通系统内循环流经这四个部分。各部分的温度和压强如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．冷凝器向环境散失的热量可能小于蒸发器从冰箱内吸收的热量
B．该过程实现了热量从低温物体向高温物体传递，符合热力学第二定律
C．制冷剂在蒸发器中的状态可以看成理想气体
D．制冷剂在通过冷凝器的过程中分子势能和分子动能都增大
【参考答案】．B
【名师解析】根据热力学第一定律，（从低温物体吸收的热量）＋W（压缩机对系统做的功）＝（向高温物体释放的热量），选项A错误；这一过程不是自发完成的，整个过程实现了热量从低温物体向高温物体传递，符合热力学第二定律，选项B正确；制冷剂在蒸发器中虽然是气体状态，但是不满足远离液化的状态，不能看成理想气体，选项C错误；在冷凝器中制冷剂温度降低，分子平均动能降低，分子间距从气体过渡到液体，分子势能降低，选项D错误。
2. （2023天津南开区一模）某地突发洪涝灾害，救援人员驾驶气垫船施救，到达救援地点后，将围困在水中的群众拉上气垫船，如图所示。若在救援人员将群众拉上气垫船的过程中，气垫船中气垫内的气体视为理想气体温度不变，气垫不漏气，则在该过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 气垫内的气体内能增加
B. 外界对气垫内的气体做负功
C. 气垫内的气体从外界吸收热量
D. 气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数增加
【参考答案】D
【名师解析】
由于该过程中气垫内的气体温度不变，因此气垫内的气体内能不变，该过程中气垫内的气体压强增大，根据玻意耳定律可知，气垫内的气体体积减小，外界对气垫内的气体做正功，结合热力学第一定律可知，该过程中气垫内的气体放热，选项ABC均错误；
由于温度不变，气垫内的气体分子平均动能不变，而气体压强增大，因此该过程中气垫内的气体单位时间、单位面积撞击气垫壁的分子数增加，选项D正确。
3. 物理兴趣小组用棕色玻璃小药瓶制作的浮沉子，其下端开有小孔，水可通过小孔进出瓶体。如图所示，去掉矿泉水瓶的盖子，把浮沉子放入矿泉水瓶中，并使之悬浮在矿泉水瓶中的水中间，再拧紧矿泉水瓶的盖子，将空气视为理想气体，分别完成以下两种操作：
操作一：环境温度恒定不变，用手缓慢捏扁矿泉水瓶，观察浮沉子的升降情况；
操作二：放入冰箱降温。
根据热力学第一定律分析能量的变化情况，下列判断正确的是（ ）
A.操作一中，小药瓶缓慢上浮，药瓶内气体的内能增加
B.操作一中，小药瓶加速下沉，药瓶内气体的内能不变
C.操作二中，药瓶内气体的内能增加
D.操作一中，小药瓶内气体从外界吸收热量
【正确答案】 B
【名师解析】操作一中，环境温度恒定不变，小药瓶缓慢上浮，药瓶内气体的内能不变，A错误；操作一中，小药瓶加速下沉，温度不变，药瓶内气体的内能不变，B正确；操作二：放入冰箱降温，温度降低，药瓶内气体的内能减小，C错误；操作一中，环境温度恒定不变，用手缓慢捏扁矿泉水瓶，浮沉子在水中下落，压缩气体，外界对气体做功，由热力学第一定律，小药瓶内气体放热，D错误。
4.（2023浙江舟山质检）一定质量的理想气体经历了的循环，其图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 状态B时，气体分子的平均动能比状态A时气体分子的平均动能大
B. 由C到D的过程中，气体是等温变化
C. 由B到C的过程中，气体要放出热量
D. 经历一个循环，气体吸收的总热量大于释放的总热量
【参考答案】ACD
【名师解析】
从A到B，气体发生等压膨胀，由理想气体状态方程
可知气体温度升高，故状态B时，气体分子的平均动能比状态A时气体分子的平均动能大，A正确；
B．由C到D过程中，气体压强、体积均减小，可知气体温度降低，B错误；
C．由B到C的过程中，气体体积不变，外界没有对气体做功，但压强减小，温度降低，气体内能减小，由热力学第一定律可知，气体要放出热量，C正确；
D．经历一个循环，从状态A又回到状态A，温度相同，内能相同，图线AB与V轴所围面积表示气体对外做的功，图线CD与V轴所围面积表示外界对气体做的功，可知气体对外做的功大于外界对气体做的功，由热力学第一定律可知，气体吸收的总热量大于释放的总热量，D正确。
5. （2022年9月甘肃张掖一诊）关于热力学定律，下列说法正确的是（ ）
A. 理想气体绝热膨胀，内能一定减少
B. 相同质量的理想气体，温度相同，则内能相同
C. 热量可以从内能小的物体自发地传递到内能大的物体
D. 可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功
E. 功变为热的实际宏观过程是不可逆的
【参考答案】CDE
【名师解析】
如果一定质量的理想气体向真空中绝热膨胀，有Q=0，W=0
根据热力学第一定律△U=Q+W，知△U=0，内能不变，故A错误；
相同质量的理想气体，温度相同，分子平均动能相同，但是物质的量不一定相同，则内能不一定相同，选项B错误；内能小的物体温度可能较高，则热量可以从内能小的物体自发地传递到内能大的物体，选项C正确；根据热力学第二定律，可以从单一热源吸收热量，使之完全变为功，但要引起其他的变化，选项D正确；根据热力学第二定律，功变为热的实际宏观过程是不可逆的，选项E正确。
6. . （2022天津河东二模）李宁气垫鞋是篮球爱好者们很喜欢的运动鞋。某款李宁气垫鞋底部装有一种由小分子铸膜材料制作的气垫，气垫内封闭着一定量的气体。一同学穿着该款鞋子打篮球时，他跳跃起一定高度抢到篮板球后双脚稳稳落地。研究他双脚着地的短暂过程，不计气垫内气体分子间的相互作用则（ ）
A. 气垫内的气体对外做功，气体密度减小
B. 外界对气体做功等于气体向外传递的热量
C. 气垫内的气体的温度升高，气垫内所有气体分子热运动的速率均增大
D. 外界对气垫内的气体做功，气体内能增大
【参考答案】D
【名师解析】
脚着地的短暂过程，外界对气垫内的气体做功，气体质量不变，体积减小，所以气体密度增大，故A错误；
研究他双脚着地的短暂过程，外界对气体做功，气体的温度升高，所以气体内能增大，由热力学第一定律可知，外界对气体做功大于气体向外传递的热量，故D正确，B错误；气垫内的气体的温度升高，气垫内气体分子的平均动能增大，但不是所有分子的动能都增大，即不是所有分子的速率增大，故C错误。
7. （2022陕西宝鸡陈仓区二模）关于分子动理论及热力学定律，下列说法正确的是（ ）
A. 物体可以从单一热源吸收热量全部用于做功
B. 温度高的物体内能一定大
C. 一个气体分子的实际体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比
D. 气体从外界吸收热量，其内能不一定增加
E. 热量可以从低温物体传到高温物体
【参考答案】ADE
【名师解析】
由热力学第二定律可知，物体可以从单一热源吸收热量全部用于做功，但一定会引起一些其他变化，A正确；
温度是分子平均动能的标志，温度高只能说明分子平均动能大，内能是分子势能和分子动能之和，因此温度高的物体内能不一定大，B错误；
气体摩尔体积与阿伏加德罗常数之比为一个气体分子所占据的空间，而非一个气体分子的体积，C错误；
根据热力学第一定律知
气体从外界吸收热量，Q为正，但由于不知道气体对外界做功情况，即W的正负及大小无法确定，所以不一定为正，即内能不一定增加，D正确；
根据热力学第二定律可知热量可以从低温物体传到高温物体，但需要引起其他变化，E正确。
8. （2022河北重点中学期中素养提升）如图所示，一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成，轻杆的末端装有形状记忆合金制成的叶片，轻推转轮后，进入热水的叶片因伸展面“划水”，推动转轮转动。离开热水后，叶片形状迅速恢复，转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是（ ）
A. 转轮依靠自身惯性转动，不需要消耗外界能量
B. 转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身
C. 转动的叶片不断搅动热水，水温升高
D. 叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量
【参考答案】D
【名师解析】
A．转轮转动的过程中克服摩擦力做功，转轮的速度越来越小，所以要维持转轮转动需要外力做功，故A错误；
B．要维持转轮转动需要外力做功，转轮转动所需能量不能由转轮自己提供，故B错误；
C．转动的叶片不断搅动热水的过程是水对转轮做功的过程，同时水会向四周放出热量，根据热力学第一定律可知水的内能减小，故水温降低，故C错误；
D．根据热力学第二定律，物体不可能从单一热源吸收能量全部用来对外做功而不引起其变化，故叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量，故D正确。
9. （2022·山东滨州二模）下列说法正确是（ ）
A. 晶体熔化时吸收热量，分子的平均动能增大，内能增加
B. 用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在引力的宏观表现
C. 第一类永动机和第二类永动机都因违背了能量守恒定律而不可能实现
D. 一杯水里放几粒食盐，过一段时间水都变咸了，是由于食盐分子做布朗运动造成的
【参考答案】B
【名师解析】
晶体熔化时吸收热量，温度不变，所以分子的平均动能也不变，A错误；
B．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在引力的宏观表现，B正确；
C．第一类永动机违反了能量的转化与守恒，不可能实现，第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，内能在转化为机械能的过程中要生热，所以要引起其它变化，则这两类永动机都不可能制成，C错误；
D．在一杯热水中放几粒盐，整杯水很快就会变咸，这是食盐分子的扩散现象，D错误。
。
10．（2021东北三省四市教研联合体模拟）下列说法正确的是（ ）
A. 一定量的某种理想气体在等压膨胀的过程中，内能一定增加
B. 第二类永动机违背了热力学策一定律
C. 一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
D. 热量不能从低温物体传到高温物体
E. 能源的使用过程，能量的总量守恒，但可利用能源会逐步减少，因此节约能源是我们每个人的责任
【参考答案】ACE
【名师解析】
一定量的某种理想气体等压膨胀过程中，由盖−−吕萨克定律知体积与热力学温度成正比，温度升高，内能增加，故A正确；第二类永动机不可能制成，是因为违反了热力学第二定律，故B错误；根据热力学第二定律可知，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，故C正确；根据热力学第二定律的表述：热量不可能自发的从低温物体传向高温物体，但是在外界影响的情况下热量也可以从低温传向高温，比如空调，故D错误；能源的使用过程，能量的总量守恒，虽然能量守恒，但存在能量耗散现象，无法把消耗的内能重新收集利用，所以必须节约能源，故E正确。
11. （2022湖南长沙周南中学模拟）下列说法正确的是（ ）
A. 当氢气和氧气温度相同时，两种气体分子的平均速率不相等
B. 扩散现象只能在气体或液体中发生，在固体中不能发生
C. 分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小
D. 当液体与空气接触时，液体表层分子的势能比液体内部分子的势能小
E. 热力学第二定律揭示了一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行
【参考答案】ACE
【名师解析】
温度是气体分子平均动能的标志，当氢气和氧气温度相同时，两种气体分子的平均动能相同，但由于分子质量不同，所以分子平均速率不相等，故A正确；
扩散现象在气体、液体、固体中都可以发生，故B错误；
分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，随分子间距离的减小而增大，故C正确；
当液体与空气接触时，液体表层分子间距离比液体内部分子间距离大，则液体表层分子势能比液体内部分子的势能大，故D错误；
热力学第二定律的微观意义是揭示了一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，这是熵增原理，故E正确。
12. (2022上海七宝中学模拟)关于物体的内能，下列说法正确的是（ ）
A. 一定质量的的冰融化为的水时，分子势能减小
B. 热量可以从低温物体传向高温物体，能够说明宏观过程的方向性
C. 通电时电阻发热，它的内能增加是通过热传递方式实现的
D. 物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关
【参考答案】D
【名师解析】
一定质量的的冰融化为的水时，需要吸收热量，融化过程中温度不变，平均动能不变，动能不变，内能增加，分子势能增加，A错误；热量可以自发的从高温物体传向低温物体，不能自发的从低温物体传向高温物体，能够说明与热有关的宏观过程具有方向性，B错误；通电时电阻发热，它的内能增加是通过电流做功方式实现的，C错误；物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关，占比越大，温度越高，D正确。物理量
W
Q
ΔU
＋
外界对物体做功
物体吸收热量
内能增加
－
物体对外界做功
物体放出热量
内能减少