第3节 热力学定律与能量守恒
1.(多选)下面关于熵的说法中正确的是( ABD )
A.熵是系统内分子运动无序性的量度
B.在自然过程中一个孤立系统的总熵不会减小
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
E.一个宏观状态所对应的微观态越多,越无序,熵越小
解析:一切自发过程总是沿着分子热运动无序性增大的方向进行,这就是热力学第二定律的微观意义,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,一个孤立系统的总熵不会减小,因此热力学第二定律又称为熵增加原理.故A,B,D正确,C,E错误.
2.(多选)下列说法正确的是( ABE )
A.外界对气体做功,气体的内能不一定增加
B.气体在等温膨胀的过程中一定从外界吸收了热量
C.机械能不可能全部转化为内能,内能也不可能全部转化为机械能
D.理想气体的温度变化时,其分子平均动能和分子间势能也随之改变
E.已知阿伏加德罗常数和某物质的摩尔质量,一定可以求出该物质的分子质量
解析:做功和热传递都能改变物体的内能,A正确;气体在等温膨胀的过程中,对外界做功,而内能不变,则一定吸收了热量,B正确;机械能可以全部转化为内能,C错误;理想气体的温度变化时,其分子平均动能也随之改变,理想气体不考虑分子势能,D错误;已知阿伏加德罗常数和摩尔质量,由m= 可求出分子质量,E正确.
3.(多选)二氧化碳是导致“温室效应”的主要原因之一,人类在采取节能减排措施的同时,也在研究控制温室气体的新方法,目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术.在某次实验中,将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导 热容器中,将容器缓慢移到海水某深处,气体体积减小为原 来的一半,不计温度变化,则此过程中( ABE )
A.外界对封闭气体做功
B.封闭气体向外界传递热量
C.封闭气体分子的平均动能增大
D.封闭气体从外界吸收热量
E.封闭气体的压强增为原来的2倍
解析:因为气体的温度不变,所以气体分子的平均动能不变,选项C错误;气体体积减小,外界对气体做功,选项A正确;由热力学第一定律可得,封闭气体将向外界传递热量,选项D错误,B正确,由玻意耳定律可知,选项E正确.
4.(2019·云南师大附中月考)(多选)下列说法正确的是( BDE )
A.一定质量的理想气体经过等容过程,吸收热量,其内能不一定增加
B.自然发生的热传递 过程是向 着分子热运动无序性增大的方向进行的
C.容器内有一定质量的理想气体,体积保持不变,单位体积内分子数不变,温度升高,单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数不变
D.食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布,具有空间上的周期性
E.第二类永动机虽不违背能量守恒定律,但也是不可能制成的
解析:一定质量的理想气体经过等容过程,吸收热量,没有对外做功,根据热力学第一定律可知,其内能一定增加,故A错误;根据热力学第二定律可知,自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的,故B正确;容器内的一定质量的理想气体,体积保持不变,单位体积内分子数不变,温度升高,分子的平均动能增大,则平均速率增大,单位时间内撞击器壁单位面积上的分子数增多,故C错误;食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布,具有空间上的周期性,故D正确;第二类永动机虽不违背能量守恒定律,但违背热力学第二定律,仍不可能制成,故E正确.
5.(多选)下列说法中正确的是( ABE )
A.电冰箱把热量从低温物体向高温物体传递,是因为其消耗了电能
B.空调机在制冷过程中,从室内吸收的热量少于向室外放出的热量
C.科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机
D.对能源的过度消耗将使自然界的能量不断减少,形成“能源危机”
E.第二类永动机不能制成的原因是违反了热力学第二定律
解析:热力学第二定律有两种表述:第一是热量不能自发地从低温物体传到高温物体,即自发热传递具有方向性,选项A中热量从低温物体传到高温物体是电冰箱工作的结果,选项A正确;第二是不可能从单一热库吸收热量,使之完全变为功,而不产生其他影响,即第二类永动机不存在,选项B,E正确,C错误;由能量守恒定律知,能量总是守恒的,只是存在的形式不同,选项D错误.
