3.熱力學(xué)第二定律

(1)表述：①不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化(按熱傳導(dǎo)的方向性表述)。②不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化(按機(jī)械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程的方向性表述)�；虻诙�類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的。

(2)意義：自然界種進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性。它揭示了有大量分子參與的宏觀過程的方向性.

(3)能量耗散:自然界的能量是守恒的，但是有的能量便于利用，有些能量不便于利用。很多事例證明，我們無(wú)法把流散的內(nèi)能重新收集起來加以利用。這種現(xiàn)象叫做能量的耗散。它從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀現(xiàn)象具有方向性。

[例4]根據(jù)熱力學(xué)第二定律，可知下列說法中正確的有：

A．熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體；

B．熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，也可能從低溫物體傳到高溫物體；

C．機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為熱量，但熱量不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；

D．機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為熱量，熱量也可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。

解析：根據(jù)熱傳遞的規(guī)律可知熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體；當(dāng)外界對(duì)系統(tǒng)做功時(shí)，可以使系統(tǒng)從低溫物體吸取熱量傳到高溫物體上去，致冷機(jī)(如冰箱和空調(diào))就是這樣的裝置。但是熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體。選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確。

一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體，克服摩擦阻力做功，最終停止；在這個(gè)過程中機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為熱量。外界條件發(fā)生變化時(shí)，熱量也可以全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；如在等溫膨脹過程中，系統(tǒng)吸收的熱量全部轉(zhuǎn)化為對(duì)外界做的功，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確。綜上所述，該題的正確答案是B、D。

[例4]圖中氣缸內(nèi)盛有定量的理想氣體，氣缸壁是導(dǎo)熱的，缸外環(huán)境保持恒溫，活塞與氣缸壁的接觸是光滑的，但不漏氣�，F(xiàn)將活塞桿與外界連接使其緩慢的向右移動(dòng)，這樣氣體將等溫膨脹并通過桿對(duì)外做功。若已知理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，則下列說法正確的是(C)

A．氣體是從單一熱源吸熱，全用來對(duì)外做功，因此此過程違反熱力學(xué)第二定律

B．氣體是從單一熱源吸熱，但并未全用來對(duì)外做功，所以此過程不違反熱力學(xué)第二定律

C．氣體是從單一熱源吸熱，全用來對(duì)外做功，但此過程不違反熱力學(xué)第二定律

D．ABC三種說法都不對(duì)

_{[例5]如圖所示的A、B是兩個(gè)管狀容器，除了管較粗的部分高低不同之外，其他一切全同。將此兩容器}

_{抽成真空，再同時(shí)分別插入兩個(gè)水銀池中，當(dāng)水銀柱停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，問二管中水銀的溫度是否相同？為什么?}

_{設(shè)水銀與外界沒有熱交換。}

_{分析與解：不同。A管中水銀的溫度略高于B管中水銀的溫度。兩管插入水銀池時(shí)，大氣壓強(qiáng)均為P0，進(jìn)入管中的水銀的體積均為V，所以大氣壓力對(duì)兩池中水銀所做的功相同，但兩裝置中水銀重力勢(shì)能的增量不同，所以兩者內(nèi)能改變量也不同。由圖可知，A管中水銀的重力勢(shì)能較小，所以A管中水銀的內(nèi)能增量較多，其溫度應(yīng)略高。}

2.機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性:機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其它的變化.

1.熱傳導(dǎo)的方向性:熱傳導(dǎo)的過程是有方向性的，這個(gè)過程可以向一個(gè)方向自發(fā)地進(jìn)行(熱量會(huì)自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體)，但是向相反的方向卻不能自發(fā)地進(jìn)行。

2.能的轉(zhuǎn)化和守恒定律

能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消滅或消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為別的形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，這就是能的轉(zhuǎn)化和守恒定律.

(1)能量守恒定律是自然界普遍適用的規(guī)律之一，違背該定律的第一類永動(dòng)機(jī)是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的.

(2)物質(zhì)的不同運(yùn)動(dòng)形式對(duì)應(yīng)不同形式的能,各種形式的能在一定的條件下可以轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中,能的總量守恒.

[例3]質(zhì)量為 M kg的鉛塊固定不動(dòng)，質(zhì)量為mkg的鉛彈以一定速率擊中鉛塊并留在其中，它們的溫度

升高了12⁰C。若鉛塊放置在光滑的水平面上，同樣以鉛彈以相同的速率擊中它并留在其中，它們的溫度升高了11⁰C，求鉛塊與鉛彈的質(zhì)量比。

[解析]在第一種情況下鉛彈原來所具有的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為鉛彈與鉛塊的內(nèi)能，而使它們?cè)跍囟壬仙��?2℃。因此有　 Q_l=½mv₀²=c(m+M)×12………①　 C表示鉛的比熱

在第二種情況下，鉛彈與鉛塊在光滑的水平面上發(fā)生完全非彈性碰見在碰撞過程中子彈與鉛塊組成的整體動(dòng)量守恒，但在碰撞過程中將損失動(dòng)能，根據(jù)能量守恒定律，系統(tǒng)損失的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為鉛彈與鉛塊的內(nèi)能，使其溫度升高有mv₀＝(m+ M)v

Q₂＝½mv₀²－½( m+M)v²＝=c(m+M)×11………②　　　 ，M/m=11

1.熱力學(xué)第一定律

做功和熱傳遞都能改變物體的內(nèi)能。也就是說，做功和熱傳遞對(duì)改變物體的內(nèi)能是等效的。但從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)看又是有區(qū)別的：做功是其他能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化，功是內(nèi)能轉(zhuǎn)化的量度；而熱傳遞是內(nèi)能間的轉(zhuǎn)移，熱量是內(nèi)能轉(zhuǎn)移的量度。

外界對(duì)物體所做的功W加上物體從外界吸收的熱量Q等于物體內(nèi)能的增加ΔE，即ΔE=Q+W 這在物理學(xué)中叫做熱力學(xué)第一定律。

在這個(gè)表達(dá)式中，W為正值，表達(dá)外界對(duì)物體做功； W為負(fù)值，表示物體對(duì)外界做功；

　　　　　 　　　Q為正值，表示物體從外界吸熱； Q為負(fù)值，表示物體對(duì)外界放熱；

　　　　 　　　　ΔE為正值，表示物體內(nèi)能增加；ΔE為負(fù)值，表示物體內(nèi)能減少.

25.下列各句中，標(biāo)點(diǎn)符號(hào)使用正確的一句是　　 (　　 )

A．我國(guó)月球探測(cè)工程將分三步實(shí)施：一是“繞”，即衛(wèi)星繞月飛行；二是“落”，即探測(cè)裝置登上月球；三是“回”，即采集月壤樣品返回地球。

B．我國(guó)第一座自主設(shè)計(jì)、自行建造的國(guó)產(chǎn)化商業(yè)核電站“秦山第二核電廠”的2號(hào)機(jī)組核反應(yīng)堆首次臨界試驗(yàn)獲得成功，將于年內(nèi)并網(wǎng)發(fā)電。

C．近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，城市的擴(kuò)大，人口的猛增和生活質(zhì)量的提高，城市垃圾不斷增加，“城市垃圾處理”已成為環(huán)境保護(hù)的一大難題。

D．《地質(zhì)災(zāi)害防治條例》正式確立了：“自然因素造成的地質(zhì)災(zāi)害，由各級(jí)政府負(fù)責(zé)治理；人為因素引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害，誰(shuí)引發(fā)誰(shuí)治理”的原則。

24.下列句子中標(biāo)點(diǎn)使用錯(cuò)誤的一組是(　　 )

A．輿論界推崇“他僅用一張照片就展示了人性的傾覆或整個(gè)非洲大陸的悲劇”。

B．“昆侖者，天象之大也”，昆侖怎么也容納不了的黃河，正從我身邊經(jīng)過……

C．從科學(xué)的觀點(diǎn)看，宇宙雕像代表了人類宇宙觀的進(jìn)步--從地心到日心，再到如這座雕像那樣將銀河系置于天球中心。

D．這片木牘上寫著“四八三十二、五八四十、……”的篆文，經(jīng)專家考證，是中國(guó)最早的乘法口訣表。

23.下列句子中的標(biāo)點(diǎn)符號(hào)運(yùn)用完全正確的一項(xiàng)是　　　　　　　　　 (　　 )

A．她笑笑說：“有這么多熱心的民警，有這么多好的街坊，我呀！還得活一輩子！”

B．西周王陵在哪里？在周原嗎？考古學(xué)家們?cè)谥茉�做了大量工作，沒有發(fā)現(xiàn)；在豐鎬嗎？考古學(xué)家又在西周首都豐鎬周圍尋求，依然沒有結(jié)果。

C．按照中國(guó)醫(yī)學(xué)的傳統(tǒng)理論，正常情況下，風(fēng)是自然界的“六氣”之一(風(fēng)、寒、暑、濕、燥、火)。異常情況下，風(fēng)又是致病的一種因素。

D．關(guān)于《漢文學(xué)史綱要》，他曾說過：“文學(xué)史編制太草率”諸如此類的話--事實(shí)證明，他的批評(píng)很有道理。

22.下列各句標(biāo)點(diǎn)符號(hào)使用合乎規(guī)范的一項(xiàng)是(　 )

A．對(duì)李清照的詩(shī)，比之那“尋尋覓覓，冷冷清清，凄凄慘慘戚戚”的哀怨，我倒更喜歡她的“生當(dāng)作人杰，死亦為鬼雄”的剛烈。

B．昨日，武漢工業(yè)學(xué)院三名學(xué)生宣布：他們經(jīng)過連續(xù)奮戰(zhàn)，已經(jīng)找到了三種簡(jiǎn)便快速檢測(cè)奶粉中是否含有三聚氰胺的辦法，可見普通市民也可以自己動(dòng)手檢測(cè)奶粉中有無(wú)三聚氰胺。

C．為給地鐵2號(hào)線和4號(hào)線讓路，武漢市最大的廣場(chǎng)--洪山廣場(chǎng)將被拆除重建的消息傳出后，許多人都非常關(guān)心未來的廣場(chǎng)將怎么建？那里的幾百株樹木將怎么辦？

D．“綠動(dòng)未來2008”環(huán)保方案評(píng)選活動(dòng)開展以來，大賽組委會(huì)征集到高質(zhì)量參賽方案367份，內(nèi)容涉及新能源、新材料的開發(fā)與利用、發(fā)展綠色經(jīng)濟(jì)、環(huán)境保護(hù)和生態(tài)治理新技術(shù)等諸多方面。

21.下列各句中，標(biāo)點(diǎn)符號(hào)使用正確的一句是 (　　 )

A．你可曾想到白發(fā)蒼蒼的老父老母?可曾想到嗷嗷待哺的兒女?可曾想到孩子們稚嫩的心靈?將因此而蒙受巨大的創(chuàng)傷!

B．這組策劃報(bào)道正處于植樹季節(jié),時(shí)效性強(qiáng),“用數(shù)據(jù)說話”,不僅具有說服力,更具有號(hào)召力--號(hào)召市民投身到護(hù)綠建綠的隊(duì)伍中來!

C．要有意思才有話說；沒有意思硬要說，就是瞎說；意思沒有想清楚隨便說，就是亂說；那都是沒有把話說好。

D.小雨突發(fā)奇想地說：“今天陽(yáng)光燦爛，我上你家看看好嗎？”博文打趣地說：“去我家？去我家干嘛，扶貧嗎，哈哈。”