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1、
5 熱力學(xué)第二定律的微觀解釋
A級 抓基礎(chǔ)
1.(多選)關(guān)于有序和無序宏觀態(tài)和微觀態(tài),下列說法正確的是( )
A.有序和無序是絕對的
B.一個“宏觀態(tài)”可能對應(yīng)著許多的“微觀態(tài)”
C.一個“宏觀態(tài)”只能對應(yīng)著唯一的“微觀態(tài)”
D.無序意味著各處一樣、平均、沒有差別
解析:因為無序是各處都一樣、平均、沒有差別,故D項正確;而有序和無序是相對的,故A項錯誤;而一個“宏觀態(tài)”可能對應(yīng)一個或多個“微觀態(tài)”,所以B項正確,C項錯誤.
答案:BD
2.已知一個系統(tǒng)的兩個宏觀態(tài)甲、乙,及對應(yīng)微觀態(tài)的個數(shù)分別為較少、較多,則下列關(guān)于對兩個宏觀態(tài)的描述及過程自發(fā)的可能方向的說法中正
2、確的是( )
A.甲比較有序,乙比較無序,甲→乙
B.甲比較無序,乙比較有序,甲→乙
C.甲比較有序,乙比較無序,乙→甲
D.甲比較無序,乙比較有序,乙→甲
解析:一個宏觀態(tài)對應(yīng)微觀態(tài)的多少標(biāo)志了宏觀態(tài)的無序程度,從中還可以推知系統(tǒng)自發(fā)的方向,微觀態(tài)數(shù)目越多,表示越無序,一切自然過程總沿著無序性增大的方向進(jìn)行,A對,B、C、D錯.
答案:A
3.(多選)下列關(guān)于熵的觀點中正確的是( )
A.熵越大,系統(tǒng)的無序度越大
B.對于一個不可逆絕熱過程,其熵總不會減小
C.氣體向真空擴(kuò)散時,熵值減小
D.自然過程中熵總是增加的,是因為通向無序的渠道要比通向有序的渠道多得多
解
3、析:熵是系統(tǒng)內(nèi)分子運動無序性的量度,熵越大,其無序度越大,選項A正確;一個不可逆絕熱過程,其宏觀狀態(tài)對應(yīng)微觀態(tài)數(shù)目增大,其熵會增加,不會減小,選項B正確;氣體向真空中擴(kuò)散,無序度增大,熵值增大,選項C錯誤;自然過程中,無序程度較大的宏觀態(tài)出現(xiàn)的概率大,因而通向無序的渠道多,選項D正確.
答案:ABD
4.(多選)對“覆水難收”的敘述正確的是( ?。?
A.盛在盆中的水是一種宏觀態(tài),因盆子的因素,對應(yīng)的微觀態(tài)數(shù)目較少,較為有序
B.盛在盆中的水是一種宏觀態(tài),因盆子的因素,對應(yīng)的微觀態(tài)數(shù)目較多,較為無序
C.潑出的水是一種宏觀態(tài),因不受器具的限制,對應(yīng)的微觀態(tài)數(shù)目較多,較為無序
D.潑出
4、的水是一種宏觀態(tài),因不受器具的限制,對應(yīng)的微觀態(tài)數(shù)目較少,較為有序
解析:一切自然過程總是從有序轉(zhuǎn)化成無序,因此盆中的水是有序的,潑出去的水是無序的,故選項A、C正確.
答案:AC
5.一個物體在粗糙的平面上滑動,最后停止.系統(tǒng)的熵如何變化?
解析:物體由于受到摩擦力而停止運動,其動能變?yōu)橄到y(tǒng)的內(nèi)能,最后完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.該過程增加了系統(tǒng)分子無規(guī)則運動的程度,使得無規(guī)則運動加強(qiáng),也就是系統(tǒng)的無序程度增加了,所以系統(tǒng)的熵增加.
答案:增大
B級 提能力
6.(多選)從微觀角度看( )
A.熱力學(xué)第二定律是一個統(tǒng)計規(guī)律
B.與熱現(xiàn)象有關(guān)的自然過程中,一個孤立系統(tǒng)總是從熵大的狀態(tài)向
5、熵小的狀態(tài)發(fā)展
C.一個客觀狀態(tài)所對應(yīng)的微觀狀態(tài)越多,越是無序,熵值越大
D.出現(xiàn)概率越大的客觀狀態(tài),熵值越大
解析:熱力學(xué)第二定律是一個統(tǒng)計規(guī)律,A正確;由熵增原理知,B錯誤;熵值越大,對應(yīng)的微觀態(tài)越多,越是無序,C正確;出現(xiàn)概率越大的客觀狀態(tài)對應(yīng)的微觀態(tài)越多,分子熱運動越無序,熵值越大,D正確.
答案:ACD
7.(多選)倒一杯熱水,然后加入適當(dāng)?shù)奶呛?,糖會全部溶于水中,但一段時間后又觀察到杯子底部有糖結(jié)晶,關(guān)于這個過程下列敘述正確的是( )
A.溶解過程是自發(fā)的,結(jié)晶過程也是自發(fā)的,因此熱力學(xué)第二定律是錯誤的
B.溶解過程是有序向無序轉(zhuǎn)變的過程
C.結(jié)晶過程是有序向無序
6、轉(zhuǎn)變的過程
D.結(jié)晶過程不是自發(fā)的,因為有外界的影響
解析:若系統(tǒng)是封閉的,則不會出現(xiàn)結(jié)晶的過程,結(jié)晶是由于水分的蒸發(fā)和溫度的降低,是外界因素的影響.
答案:BD
8.(多選)下列說法中正確的是( )
A.隨著高科技的不斷發(fā)展,絕對零度是可以達(dá)到的
B.一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進(jìn)行
C.從單一熱源吸取熱量,并使之全部變成有用的機(jī)械功是不可能的
D.熱量能夠自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體,但不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體
解析:絕對零度是永遠(yuǎn)也達(dá)不到的,只能趨近,A錯誤;由熱力學(xué)第二定律的微觀意義可知B正確;由開爾文表述可知C錯誤;由克勞修斯表述可
7、知D正確.
答案:BD
9.對于一定質(zhì)量的理想氣體,下列說法正確的是( )
A.溫度升高,分子的平均動能增大,每次碰撞對容器壁的作用力增大,壓強(qiáng)一定增大
B.體積減小,單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多,氣體的內(nèi)能一定增大
C.絕熱壓縮一定質(zhì)量的理想氣體時,外界對氣體做功,內(nèi)能增加,壓強(qiáng)一定增大
D.一定質(zhì)量的理想氣體向真空自由膨脹時,體積增大,熵減小
解析:對于一定質(zhì)量的理想氣體溫度升高,但如果氣體體積增大,壓強(qiáng)不一定增大,A錯;體積減小,單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多,但如果對外放熱,氣體的內(nèi)能可能減小,B錯;孤立系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展,D錯.只有C對.
答案:C
10.用隔
8、板將一絕熱容器隔成A和B兩部分,A中盛有一定質(zhì)量的理想氣體,B為真空,現(xiàn)把隔板抽去,A中的氣體自動充滿整個容器(如圖乙所示),這個過程稱為氣體的自由膨脹,下列說法正確的是( )
A.自由膨脹過程中,氣體分子只做定向運動
B.自由膨脹前后,氣體的壓強(qiáng)不變
C.自由膨脹前后,氣體的溫度不變
D.容器中的氣體在足夠長的時間內(nèi),能全部自動回到A部分
解析:由分子動理論知,氣體分子的熱運動是永不停息地做無規(guī)則運動,故選項A錯誤;由能量守恒定律知,氣體膨脹前后內(nèi)能不變,又因一定質(zhì)量理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),所以氣體的溫度不變,故選項C正確;由=常量,所以氣體壓強(qiáng)變小,故選項B錯誤;由熱力學(xué)第二定律知,真空中氣體膨脹具有方向性,在無外界影響的情況下,容器中的氣體不能自發(fā)地全部回到容器的A部分,故選項D錯誤.
答案:C
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