物理选修3-3课堂互动第十章4热力学第二定律5热力学第二定律的微观解释含解析

学必求其心得，业必贵于专精课堂互动三点剖析1.热传导的方向性和热力学第二定律（1）热传导的方向性温度不相同的两个物体接触时，热量会自觉地从高温物体传给低温物体，但不会自觉地从低温物体传给高温物体。这说明：热传导的过程是拥有方向性的。这个过程能够自觉地进行，但是向相反的方向却不能够自觉地进行.要实现相反方向的过程，必定借助外界的帮助，所以会产生其他影响或引起其他变化.(2）热力学第二定律①常有的两种表述按热传达的方向性来表述(克劳修斯表述):不能能使热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。按机械能与内能转变过程的方向性来表述（开尔文表述）：不能能从单一热源吸取热量并把它所实用来做功，而不引起其他变化。②两种表述是等价的能够从一种表述导出另一种表述，两种表述都称为热力学第二定律.③热力学第二定律的意义提示了有大量分子参加的宏观过程的方向性，是独立于热力学第必然律的一个重要自然规律.（3)热机效率W①热机做的功W和它从热源吸取的热量Q的比值叫做热机的效率η=Q②热机的效率不能能达到100%2.对永动机和热力学第二定律的认识对永动机的认识①第二类永动机:人们把想象中能够从单一热源吸取热量，所实用来做功而不引起其他变化的热机叫做第二类永动机。②第二类永动机不能能制成表示机械能和内能的转变过程拥有方向性。尽管机械能能够所有转变为内能,内能却不能够所有转变为机械能，同时不引起其他变化.2)对热力学第二定律的微观讲解几个看法：①微观态和宏观态若是对某一问题早先规定了必然的限制，实质上就规定了一个“宏观态”如.果满足条件的情况有很多，每一种情况就称为一个“微观态”，此时，一个“宏观态"对应着多个“微观态”.②有序和无序若是一个“宏观态”对应着的“微观态"特别少，说明这个“宏观态”比较有序,反之，若是一个“宏观态”对应着的“微观态”特别多，说明这个“宏观态"比较无序。③熵：熵是一个与微观态的数目有关的物理量。用字母S表示.熵是系统内分子运动无序性的量度。熵较大的宏观状态就是无序程度较大的宏观状态,也就是出现概率较大的宏观状态.熵增加原理：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少热力学第二定律的微观讲解所有自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。

.一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，而熵值较大代表着较为无序，所以自觉的宏观过程总是向无序度更大的方向发展。各个击破【例1】以下说法正确的选项是( )学必求其心得，业必贵于专精热量不能够由低温物体传达到高温物体外界对物体做功，物体的内能必然增加不能能从单一热源吸取热量并把它所实用来做功，而不引起其他变化剖析：依照热力学第二定律，热量不能够自觉地由低温物体传达到高温物体，但在必然条件下，热量能够由低温物体传向高温物体，比方电冰箱的工作过程，应选项A错.依照热力学第必然律,物体内能的变化取决于吸取或放出的热量和做功的正负两个因素，所以选项B错.第二类永动机不违反能量守恒定律，而违反了热力学第二定律，选项错。选项D是热力学第二定律的表述形式之一,是正确的.

C答案：D类题演练1依照热力学第二定律，可知以下说法中正确的选项是(）A.热量能够从高温物体传到低温物体,但不能够从低温物体传到高温物体热量能够从高温物体传到低温物体，也可能从低温物体传到高温物体C.机械能能够所有转变为热量，但热量不能能所有转变为机械能。机械能能够所有转变为热量，热量也可能所有转变为机械能剖析：依照热传导的规律可知热量能够从高温物体传到低温物体，热量传到高温物体上去，制冷机(比方冰箱和空调)就是这样的装置选项A错误,B正确。

当外界对系统做功时,能够使系统从低温物体吸取.但是热量不能够自觉的从低温物体传到高温物体

.一个运动的物体，战胜摩擦力做功，最后静止；在这个过程中机械能所有转变为热量.外界条件变化时，热量也能够所有转变机械能.比方在等温膨胀过程中，系统吸取的热量所有经过对外做功转变为对外界做的功.选项C错误,D正确。答案：BD【例2】关于热机的效率，以下说法正确的选项是(）A。有可能达到80％B。有可能达到100%C。有可能高出80%D。必然能达到100%剖析：由于第二类永动机不能够实现，所以热机效率永远也达不到100%.答案：AC【例3】第二类永动机不能够够制成，是由于( )违反了能量的守恒定律热量总是从高温物体传达到低温物体C.机械能不能够所有转变为内能。内能不能够所有转变为机械能，同时不引起其他变化剖析：第二类永动机设想诚然吻合能量守恒定律，但是违反了能量转变中有些过程是不能逆的规律.所以不能能制成，选项D正确.答案：D类题演练2以下说法正确的有（)A.第二类永动机和第一类永动机相同,都违反了能量守恒定律第二类永动机违反了能量转变的方向性自然界中的能量尽管是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要节约能源剖析：第一类永动机违反了能量守恒定律,第二类永动机违反了能量转变的方向性答案：BD【例4】关于孤立系统中发生的实质过程，以下说法中正确的选项是（)

.。系统的总熵只能增大或不变，不能能减小。系统的总熵可能增大，可能不变，还可能减小。系统逐渐从比较无序的状态向更加有序的状态发展剖析：依照熵增加原理在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少可知,A对，B错.依照热力学第二定律的微学必求其心得，业必贵于专精观讲解可知，所有自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行，所以

C对，D

错.答案:AC类题演练

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必然质量的理想气体在一容器中推动活塞绝热向外膨胀

,以下说法正确的选项是

(

）A.气体的熵减少，但由于是绝热过程,内能不变B.气体的熵减少,同时对外做功,内能减少C.气