课时4 热力学第二定律 热力学第二定律的微观解释
[对点训练]
知识点一·热力学第二定律
1．隔板将绝热的汽缸分为A、B两部分，A内充有气体，B内为真空(如图甲)。现把隔板抽去，A中的气体自动充满整个容器(如图乙)，这个过程称为气体的自由膨胀。下列说法正确的是( )
A．自由膨胀过程中，气体分子只做定向运动
B．自由膨胀前后，气体的压强不变
C．自由膨胀前后，气体的温度不变
D．容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A部分
答案 C
解析 自由膨胀时，气体并不对外做功，绝热容器又没有热量交换，所以内能不变，则气体的温度保持不变。故选C。
2．下列说法中，正确的是( )
A．一切形式的能量间的相互转化都具有方向性
B．热量不可能由低温物体传给高温物体
C．气体的扩散过程具有方向性
D．一切形式的能量间的相互转化都不具有可逆性
答案 C
解析 热力学第二定律反映的所有与热现象有关的宏观过程都具有方向性，A、D错误；热量不是不能从低温物体传给高温物体，关键是否还产生其他影响，B错误；气体扩散过程具有方向性，C正确。
3．(多选)以下说法正确的是( )
A．电冰箱内的食品温度比室内温度低，说明在一定条件下热传导也可以由低温物体向高温物体进行
B．内能可以转化为机械能
C．能量的耗散否定了能量的转化与守恒定律
D．能量的耗散说明自然界的宏观过程有方向性
答案 BD
解析 热量从低温物体向高温物体传递，必须得通过做功等物理过程，电冰箱制冷的过程电流做功，故A错误；在一定条件下，内能可以转化为机械能，B正确；能量的耗散正说明了能量的转化与守恒，耗散的能量转化为物体的内能，这个过程有方向性，故C错误，D正确。
4．下列说法正确的是( )
A．热量只能从内能高的物体传递给内能低的物体，而不能从内能低的物体传递给内能高的物体
B．热机的效率之所以小于100%，是因为设计、制造得不够好
C．因为能量守恒，所以不会存在能源危机
D．以上说法均不正确
答案 D
解析 能发生热传递的条件是存在温度差，而不是内能差，与物体内能的大小无关，内能与温度是两个完全不同的概念，内能大的物体温度不一定高，故A错误；根据热机的原理，任何热机都不可能把它得到的内能完全转化为机械能，它工作时，总要向低温热源(冷凝器等)放热，故热机的效率总小于100%，与设计制造的好坏无关，故B错误；能源是提供能量的资源，如煤、石油等，在人们利用能源的过程中，从能源物质中获得的能量一部分转化为人们需要的机械能，一部分以热量形式向外界放出，这些损失掉的能量无法回收再利用，又由于宏观现象的不可逆性，即使宇宙间的总能量守恒，最终也会造成可利用的资源越来越少，人类面临能源危机，故C错误，D正确。
5．第二类永动机________(“可能”或“不可能”)制成，这种永动机________(“违反”或“不违反”)能量守恒定律，但机械能和内能的转化过程具有________，机械能________(“可以”或“不可以”)全部转化成内能，内能________(“可以”或“不可以”)全部转化成机械能，而不引起其他影响。
答案 不可能不违反方向性可以不可以
解析 第二类永动机违反热力学第二定律，不违反能量守恒定律。
6．热力学第二定律常见的表述有以下两种：
第一种表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体；
第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。
图甲是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体。请你根据第二种表述完成示意图乙。根据你的理解，热力学第二定律的实质是__________________________。
