题目
(2005)根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的:()A. 热量能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B. 功可以全部变为热,但热不能全部变为功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为无规则运动的能量,但无规则运动的能量不能变为有规则运动的能量
(2005)根据热力学第二定律判断下列哪种说法是正确的:()
A. 热量能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
B. 功可以全部变为热,但热不能全部变为功
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为无规则运动的能量,但无规则运动的能量不能变为有规则运动的能量
题目解答
答案
C. 气体能够自由膨胀,但不能自动收缩
解析
考查要点:本题主要考查对热力学第二定律的理解,特别是其不同表述形式(克劳修斯表述、开尔文表述、能量转化方向性)的应用。
解题核心思路:
- 排除法:逐一分析选项是否符合热力学第二定律的核心内容。
- 关键判断点:
- 克劳修斯表述(热量传递方向性)
- 开尔文表述(热机效率极限)
- 能量转化方向性(机械能与内能的不可逆转化)
- 气体自由膨胀的不可逆性
破题关键:
- 选项C直接对应气体自由膨胀的不可逆过程,符合热力学第二定律关于宏观过程方向性的描述。
选项分析
选项A
错误。热量可以从高温物体传到低温物体(自然过程),但在外界做功的情况下,热量也可以从低温传到高温(如制冷设备)。因此选项A忽略了“外界干预”的可能性,表述不准确。
选项B
错误。功可以完全转化为热(如摩擦生热),但热不能全部转化为功而不产生其他影响(开尔文表述)。选项B后半句表述绝对化,忽略了热机中部分热能可转化为功的情况。
选项C
正确。气体自由膨胀是分子热运动导致的自发过程,属于不可逆过程;而气体自动收缩需要外界做功或特定条件,无法自发发生。这符合热力学第二定律关于过程方向性的描述。
选项D
错误。有规则运动的能量(如机械能)可完全转化为无规则运动的能量(如热能),但无规则运动的能量部分可以转化为有规则运动的能量(如热机工作)。选项D表述绝对化,不符合实际。