题目
下列说法中错误的是( )A. 所有的自发过程是否能成为热力学可逆过程,最终可归结为“热能否全部转化为功而不引起任何其它变化”B. 功可以自发地转化为热,但热不能全部转化为功C. 一切自发过程都是不可逆的,它们的不可逆性可归结为热功转化的不可逆性D. 一切自发过程的方向性都可用功热转换的过程方向来表述
下列说法中错误的是( )
A. 所有的自发过程是否能成为热力学可逆过程,最终可归结为“热能否全部转化为功而不引起任何其它变化”
B. 功可以自发地转化为热,但热不能全部转化为功
C. 一切自发过程都是不可逆的,它们的不可逆性可归结为热功转化的不可逆性
D. 一切自发过程的方向性都可用功热转换的过程方向来表述
题目解答
答案
B. 功可以自发地转化为热,但热不能全部转化为功
解析
本题考查对热力学第二定律及其相关概念的理解,特别是对热功转换不可逆性的辨析。关键点在于:
- 功转化为热的过程是否“自发”;
- 热转化为功的条件限制;
- 自发过程的不可逆性与热力学第二定律的关系。
破题关键在于明确“自发过程”与“热功转换”的关系:功可以转化为热(如摩擦生热),但热转化为功需满足特定条件(如存在冷源)。选项B的表述中“功可以自发地转化为热”存在争议,需结合热力学定律的定义判断。
选项分析
选项A
“所有的自发过程是否能成为热力学可逆过程,最终可归结为‘热能否全部转化为功而不引起任何其它变化’”
正确。根据热力学第二定律的开尔文表述,若热能全部转化为功而不引起其他变化,则可逆过程成立,但这是不可能的。因此,自发过程的不可逆性与热功转换的不可逆性直接相关。
选项B
“功可以自发地转化为热,但热不能全部转化为功”
错误。
- 前半句“功可以自发地转化为热”存在问题。功转化为热的过程(如摩擦生热)需要外界做功(如机械运动),并非“自发”产生。
- 后半句“热不能全部转化为功”正确,符合开尔文表述。
因此,选项B因前半句表述不严谨而错误。
选项C
“一切自发过程都是不可逆的,它们的不可逆性可归结为热功转化的不可逆性”
正确。自发过程具有方向性,其不可逆性本质上由热力学第二定律决定。
选项D
“一切自发过程的方向性都可用功热转换的过程方向来表述”
正确。热力学第二定律可通过功与热的转换方向体现,例如功可完全转为热,但热转为功需条件。