题目
根据热力学第二定律,下列哪种说法是正确的( )A. 功可以全部转换为热,但热不能全部转换为功B. 热可以从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体C. 气体能够自由膨胀,但不能自动收缩D. 有规则运动的能量能够变成无规则运动的能量,但无规则运动的能量不能变成有规则运动的能量
根据热力学第二定律,下列哪种说法是正确的( )
A. 功可以全部转换为热,但热不能全部转换为功
B. 热可以从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体
C. 气体能够自由膨胀,但不能自动收缩
D. 有规则运动的能量能够变成无规则运动的能量,但无规则运动的能量不能变成有规则运动的能量
题目解答
答案
C. 气体能够自由膨胀,但不能自动收缩
解析
步骤 1:理解热力学第二定律
热力学第二定律指出,所有与热现象有关的一切自发的宏观过程都是不可逆的。这意味着,虽然在某些条件下,热能可以转化为功,但这种转化不可能是完全的,总会有一部分能量以热的形式散失。同样,热量从高温物体传到低温物体是自发的,但要实现相反的过程,即热量从低温物体传到高温物体,需要外界做功。
步骤 2:分析选项
A. 功可以全部转换为热,但热不能全部转换为功。这与热力学第二定律相符,因为热能转化为功的过程中,总会有一部分能量以热的形式散失。
B. 热可以从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体。这与热力学第二定律不符,因为热量从低温物体传到高温物体是可能的,但需要外界做功。
C. 气体能够自由膨胀,但不能自动收缩。这与热力学第二定律相符,因为气体的自由膨胀是一个自发过程,而气体的自动收缩需要外界做功。
D. 有规则运动的能量能够变成无规则运动的能量,但无规则运动的能量不能变成有规则运动的能量。这与热力学第二定律不符,因为无规则运动的能量(热能)可以转化为有规则运动的能量(功),但需要外界做功。
步骤 3:选择正确答案
根据以上分析,选项C符合热力学第二定律的描述。
热力学第二定律指出,所有与热现象有关的一切自发的宏观过程都是不可逆的。这意味着,虽然在某些条件下,热能可以转化为功,但这种转化不可能是完全的,总会有一部分能量以热的形式散失。同样,热量从高温物体传到低温物体是自发的,但要实现相反的过程,即热量从低温物体传到高温物体,需要外界做功。
步骤 2:分析选项
A. 功可以全部转换为热,但热不能全部转换为功。这与热力学第二定律相符,因为热能转化为功的过程中,总会有一部分能量以热的形式散失。
B. 热可以从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体。这与热力学第二定律不符,因为热量从低温物体传到高温物体是可能的,但需要外界做功。
C. 气体能够自由膨胀,但不能自动收缩。这与热力学第二定律相符,因为气体的自由膨胀是一个自发过程,而气体的自动收缩需要外界做功。
D. 有规则运动的能量能够变成无规则运动的能量,但无规则运动的能量不能变成有规则运动的能量。这与热力学第二定律不符,因为无规则运动的能量(热能)可以转化为有规则运动的能量(功),但需要外界做功。
步骤 3:选择正确答案
根据以上分析,选项C符合热力学第二定律的描述。