物理选择性必修 第三册热力学第二定律学案及答案

这是一份物理选择性必修 第三册热力学第二定律学案及答案，共5页。
Hi，在开始挑战之前，先来热下身吧！
同学们，你知道热力学第二定律的微观意义吗？
▪◆学习任务
（一）读教材，首战告捷
让我们一起来阅读教材，并做好色笔区分吧。
（二）试身手， 初露锋芒
让我们来试试下面的问题和小练习吧。
问题1：什么是有序和无序？
一个系统的个体按确定的某种规则，有顺序地排列，即为有序；对个体分布没有确定的要求，“怎样分布都可以”，即为无序。
问题2：热力学第二定律的微观本质是什么？
热力学的微观本质是一切不可逆过程总是沿着大量分子热运动无序程度增大的方向进行。
练习1、下列说法正确的是( )
A．如果大量分子的集合从A分布进入B分布的概率大于从B分布进入
A分布的概率，则B分布更无序
B．如果大量分子的集合从A分布进入B分布的概率大于从B分布进入
A分布，则A分布更无序
C．大量分子的集合能自发地从A分布进入B分布，则该过程是可逆的
D．大量分子的集合能自发地从A分布进入B分布，则该过程是不可逆的
练习2、下列关于熵的有关说法错误的是( )
A．熵是系统内分子运动无序性的量度
B．在自然过程中熵总是增加的
C．热力学第二定律也叫做熵减小原理
D．熵值越大代表越无序
（三）攻难关，自学检测
让我们来挑战吧！你一定是最棒的！
2、关于热力学第二定律的微观意义，下列说法正确的是( )
A．大量分子无规则的热运动能够自动转变为有序运动
B．热传递的自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转化的过程
C．热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运
动状态转化的过程
D．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
（四）找规律，方法总结
可逆过程与不可逆过程：
可逆过程：一个系统从某一状态，经过某一过程到达另一状态，如果存在另
一过程，使系统回到原来的状态，同时消除原来过程对外界的一切影响，则
原来的过程称为可逆过程
不可逆过程：如果用任何方法都不能使系统和外界完全复原，则原来的过程
称为不可逆过程。
测一测，大显身手
1、下列关于熵的说法中正确的是( )
A．熵值越大，意味着系统越“混乱”和“分散”，无序程度越高
B．熵值越小，意味着系统越“混乱”和“分散”，无序程度越高
C．熵值越大，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是越有序
D．熵值越小，意味着系统越“整齐”和“集中”，也就是越有序
2、从微观角度看( )
A．热力学第二定律是一个统计规律
B．一个孤立系统总是从熵大的状态向熵小的状态发展
C．一个宏观状态所对应的微观状态越多，越是无序，熵值越大
D．出现概率越大的宏观状态，熵值越大
3、对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是( )
A．温度升高，分子的平均动能增大，每次碰撞对容器壁的作用力增大，压强一定增大
B．体积减小，单位体积内的分子数增多，气体的内能一定增大
C．绝热压缩一定质量的理想气体时，外界对气体做功，内能增加，压强一定增大
D．一定质量的理想气体向真空自由膨胀时，体积增大，熵减小
4、根据热力学第二定律判断，下列说法正确的是（ ）
A．内能可以自发的转变成机械能
B．扩散的过程完全可逆的
C．火力发电时，燃烧物质的内能不可以全部转化为电能
D．热量不可能自发的从低温物体传递到高温物体

5、关于热力学第二定律的理解下列正确的是（ ）
A．宏观与热有关的自发的物理过程都是不可逆的
B．所有热过程都是从有序变为无序
C．熵增加原理说明自然的物理过程具有方向性
D．热运动是一种最无序的运动，内能是最无序运动所对应的能量，因此机械能可以全部转变为内能，但不可能将内能100٪全部转变为机械能
答案解析
试身手， 初露锋芒
练习1、【答案】AD【解析】自然界的一切自发过程，总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。如果大量分子的集合从A分布进入B分布的概率大于从B分布进入A分布的概率，则说明B分布更无序一些，A正确，B错误；大量分子的集合自发的运动是不可逆的，C错误，D正确。
练习2、【答案】C【解析】系统的热力学过程就是大量分子向无序程度大的状态变化的过程．自然过程的方向性可以表述为：在任何自然过程中，一个孤立系统的熵值不会减小，因此热力学第二定律又称为熵增加原理．因此A、B、D说法正确，C说法错误．故选C
攻难关，自学检测
1【答案】
2.【答案】ACD
测一测，大显身手
1.【答案】AD
2.【答案】ACD 【解析】由熵增加原理——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，可知B错误，A、C、D正确。
3.【答案】C 【解析】对于一定质量的理想气体温度升高，但如果气体体积增大，压强不一定增大，A错；体积减小，单位体积内的分子数增多，但如果对外放热，气体的内能可能减小，B错；孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，D错。只有C对。
4.【答案】C 【解析】内能转化为机械能时，需要克服摩擦做功，将一部分机械能又转化为内能，所以，内能转化为机械能时不能达到100%，故A错误；扩散的过程是不可逆的，故B错误；根据热力学第二定律，不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；故在火力发电中，燃气的内能不可能全部变为电能，故C正确；第二类永动机违反了热力学第二定律，所以不可能制成，故D错误；故选C
5.【答案】ACD