高二下学期物理《热力学第二定律》达标测试1：选修3

1、9/9高二下学期物理?热力学第二定律?达标测试1：选修3大家在遇到各种类型的题型时 ,能否沉着应对 ,关键在于平时多做练习 ,下文是由查字典物理网为大家推荐的精编热力学第二定律达标测试 ,一定要认真对待哦!一、填空题1.根据循环效果而言 ,热机循环是将_转变为_的热力循环;而逆向循环是将_转变为_的热力循环。2.完成一次正向循环后 ,工质从热源吸热q1,向冷源放热q2,其中只有_局部才能转化为_。3.热量由高温物体传向低温物体是一种_过程 ,而热量由低温物体传向高温物体是一种_过程 ,它的进行需要以_作为补偿条件。4.不可能制造出一种循环工作的热机 ,只从_个热源吸取热量 ,使之完全变为有用功

2、 ,而其它物体不发生任何_。过程5.卡诺循环是由两个可逆的_过程和两个可逆的_过程所组成。6.在两个恒温热源间工作的一切可逆循环 ,其热效率仅决定于两热源的_ ,而与工质的性质_。7.卡诺循环的热效率是同温限范围内一切循环热效率的_,它是其他热机循环中热变功完善程度的_。8.在可逆过程中 ,工质吸热,熵_; 工质放热,熵_;(增大或减小)9.孤立系统熵可以_(发生_程 ,或_(发生_过程时) ,但不可能_。10.热力学第二定律的物理表达式为_ 。11.在一定温度T下放出的热量Q ,对于环境温度T0而言 ,其余可用能局部Qa=_ ,无效能局部为_。12.热力学第二定律的克劳修斯的表述为：“不可能

3、将热由_物体向_物体传递 ,而不留下其它_。13.在可逆过程中系统熵的增加 ,意味着系统_ ,在孤立系统中熵的增加 ,那么意味着_。二、判断题1卡诺循环的热效率小于。2 工质经过一个不可逆循环后 ,其熵的变化大于零。3 自发过程都是不可逆的。4 不可逆过程中工质熵的变化量无法计算。5 热不可能全部转化成为功。6 可逆循环的热效率必不大于不可逆循环的热效率。7 定熵过程一定是可逆绝热过程。8 一台热机工作在T1=900K和T2=300K的两个恒温热源见 ,热机从高温热源吸热1000kJ,向冷源放热300kJ ,那么该热机是不可能实现的 ,9 热机循环中循净功愈大 ,那么循环热效率愈高。10 使系

4、统熵增加的过程一定是不可逆过程。11 热量不可能由低温物体传向高温物体。12 假设工质从某一初态沿可逆过程和不可逆过程到达同一终态 ,那么不可逆过程中的熵变必定大于可逆过程中的熵变。13 热力循环就是封闭的热力过程。14 在绝热房间内 ,冰箱开门运行能使房间温度降低。三、选择题1 关于卡诺循环的热效率 ,以下说法中正确的选项是：(1)可以大于1?(2)可以等于1?(3)只能小于12 工质经过一个不可逆循环后 ,其熵的变化量：(1)大于零?(2)等于零?(3)小于零3 在一可逆过程中 ,工质吸热说明该过程一定是：(1)熵增过程?(2)熵减过程?(3)定熵过程4 有摩擦的绝热过程一定是：(1)熵增

5、过程?(2)熵减过程?(3)定熵过程5 功式t=1-Q2/Q1的适用条件是：(1)任意热机循环 ,包括卡诺循环(2)只适用于卡诺循环?(3)除卡诺循环外的一切热机循环6 热机从热源吸热1000kJ ,对外作功1000kJ ,其结果是：(1)违反热力学第一定律?(2)违反热力学第二定律?(3)违反热力学第一及第二定律(4)不违反热力学第一及第二定律7 某热机循环中 ,工质从热源(T1=2019K)得到热量Q1 ,对外作功Wo=1500J ,并将热量Q2=500J排至冷源(T2=300K) ,试判断该循环为：(1)可逆循环?(2)不可逆循环?(3)不可能实现8 自发过程的特点是：(1)系统熵必然减

6、少?(2)需伴随非自发过程才能进行?(3)必为不可逆过程?(4)必为可逆过程四、问答题1 热连续转变为功的条件是什么?转变限度是什么?2 利用孤立系统熵增原理 ,证明热量是自发地由高温物体转向低温物体。3 比拟循环热效率公式 t=1-Q2/Q1与 t=1-T2/T1的适用条件。4 第二类永动机与第一类永动机有何不同?5 理想气体的绝热自由膨胀过程中系统与外界没有交换热量 ,为什么熵增大?6 热力学第二定律能否表达为：“机械能可以全部变为热能 ,而热能不可能全部变为机械能。?五、计算题1 有一卡诺循环工作于600及40两个热源之间 ,设每秒钟从高温热源吸热100kJ。求：(1)卡诺循环的热效率(

7、2)循环产生的功率(3)每秒钟排向冷源的热量2 某动力循环工作与温度为1000K及300K的两热源之间 ,循环为1-2-3-1 ,其中1-2为定压吸热过程 ,2-3为可逆绝热过程 ,3-1为定温放热过程。点1的参数是p1=1MPa,T1=300K,点2的参数T2=1000K,工质为1kg,cp=1.01kJ/(kg.K)。求循环热效率及循环功?3 某可逆循环 ,热源温度为1400K ,冷源温度为60 ,假设Q1=5000kJ。求：(1)高温热源、冷源的熵变化量(2)由两个热源组成的系统的熵变化量4 某动力厂 ,热源T1=1650K ,冷源T2=300K ,求从热源放热800kJ中有多少变为最大

8、的循环功?假设此热量先传给T1=832K的热源 ,问每800KJ的热量中还有多少变为最大的循环功?假设此视为一孤立系 ,那么在不等温传热中系统熵增量及产生的不可逆损失各是多少?5 某火力发电厂的工质从温度为1800的高温热源吸热 ,并向温度为20的低温热源放热 ,试确定：(1)按卡诺循环工作的热效率(2)输出功率为100000KW ,按卡诺循环工作时的吸热量和放热量(3)由于内外不可逆因素的影响 ,实际循环热效率只有理想循环热效率的45。当输出功率维持不变时 ,实际循环中的吸热量和放热量。6 某热机在T1=1800K和T2=450K的热源间工作 ,假设每个循环工质从热源吸热1000KJ,试计算

9、：(1)循环的最大功?(2)如果工质在吸热过程中与高温热源的温差为100K ,在放热过程中与低温过程中与低温热源的温差为50K ,那么该热量中最大能转变为多少功?热效率是多少?(3)如果循环过程中 ,不仅存在传热温差 ,并由于摩擦使循环功减小10KJ ,那么热机的热效率为多少?答案一、?填空题1 热能 ,机械能 ,机械能 ,热能2 q1-q2,机械能(循环功)3 自发 ,非自发 ,消耗制冷机的功4 一 ,变化5 定温 ,绝热6 温度 ,无关7 最高值 ,衡量标准8 增大 ,减小9 增大 ,不可逆10 Sis011 Qa=Q(1-To/T),QTo/T12 低温 ,高温 ,任何变化13 吸热 ,

10、系统内发生了不可逆过程二、判断题1 。卡诺循环的热效率只能小于1 ,因为向冷源排气放热是热变功的必备条件(即Q20)2 。不管循环可逆与否 ,完成循环 ,那么工质回复到初始状态 ,工质熵不变。3 。4 。不可逆过程中熵的变化量可以计算 ,方法是：在相同的初、终状态间选择一条可逆路径来计算。5 。假设留下其它变化是可能的。如理想气体在定温吸热膨胀过程中 ,就可把所吸热量全部转化为功 ,但同时留下了其它变化 ,即气体状态发生了变化。6 。只有在热源和冷源温度条件相同时才正确。7 。定熵过程不一定是可逆绝热过程。如系统在状态变化过程中 ,因不可逆因素产生的熵产和系统放热减少的熵随时相等时 ,系统所经

11、历的过程就是定熵过程 ,但却不是可逆绝热过程。8 。9 。循环热效率不仅与循环净功有关 ,还与循环吸热量有关 ,取决于两者的比值(W0/Q1)。10 。可逆吸热过程也可使系统熵增大。11 。热量可以由低温物体传向高温物体 ,如制冷循环 ,其实现条件是制冷机要消耗功。12 。两过程的熵变应相等 ,因为熵是状态参数 ,只要初、终状态相同 ,其变化量就应相同 ,而与变化路径无关。13 。14 。可分别从热力学第一、第二定律加以证明。三、选择题1.3?2 .2?3.(1)?4.(2)?5.(1)?6.(2)?7.(2)?8.?(3)四、问答题1.答：至少应有两个温度不同的热源构成的热力循环。two ,

12、q20。2.答：孤立系中自发传热时 ,系统熵的变化量Sis=Q(1/T2-1/T1)。因不可逆传热 ,其Sis0,那么T1必须大于T2 ,即热量是自发地由高温传向低温物体。3.答：前者适用于任意热机循环 ,后者适用于两个恒温热源间工作的一切可逆循环(包括卡诺循环)。4.答：第一类永动机违反能量守恒原理;而第二类永动机并不违反能量守恒原理 ,但它却违反热力学第二定律。5.答：理想气体的绝热自由膨胀过程中系统与外界没有交换热量 ,故熵流为零。但自由膨胀过程是一个典型的不可逆过程 ,存在熵产恒大于零。由S=f+g可知 ,理想气体的绝热自由膨胀过程中系统的熵增大。6.答：不能这样表述。对于可逆的定温过

13、程 ,工质所吸收的热量可以全部转化为机械能 ,但是自身状态发生了变化 ,所以这种表述不正确。五、计算题1.(1)t, c=0.64?(2) 64kJ/s(64kW)?(3)Q2=36kJ/s2.t=48.9 ,w0=345.4kJ/kg3.S(热源)=-3.75kJ/k,S(冷源)=3.57kJ/K,S(系统)=04.W0=645.6kJ,W0=508.4kJ,Sis=0.487kJ/K,不可逆损失即做功能力损失为：I=W0-W0=146.2kJ5.(1)t,c=0.859?(2)Q1=1.165105kJ/s,Q2=1.65104kJ/s (3)实际循环：t=0.387,Q1=2.587105kJ/s;Q2=1.587105kJ/s6.(1)W0,max=750kJ, (2)W0,max=706kJ,t=70.6 (3)t=69.67.(1)用电热器供暖 ,所需功率即等于供热率 ,