第4节 热力学第二定律
一、选择题：在每小题给出的四个选项中，第1～4题只有一项符合题目要求，第5～10题有多项符合题目要求．
1．下列过程可能发生的是( )
A．某工作物质从高温热源吸收20 kJ的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响
B．打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发溢进去，恢复原状
C．利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高
D．将两瓶不同液体自发混合，然后它们又自发地各自分开
【答案】C [根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体自发地传递给高温物体，而不引起其他的变化，但通过一些物理手段是可以实现的，故C项正确；内能转化为机械能不可能自发地进行，故A项错；气体膨胀具有方向性，故B项错；扩散现象也有方向性，D项也错．]
2．质量一定的某种物质，在压强不变的条件下，由液态Ⅰ向气态Ⅲ(可看成理想气体)变化过程中温度(T)随加热时间(t)变化关系如图所示．单位时间所吸收的热量可看作不变，则下列说法错误的是( )
A．在区间Ⅱ，物质的内能不变
B．在区间Ⅲ，分子间的势能不变
C．从区间Ⅰ到区间Ⅲ，物质的熵增加
D．在区间Ⅰ，物质分子的平均动能随着时间的增加而增大
【答案】A [在区间Ⅱ，物质不断吸收热量，物质的温度虽然不变即平均动能不变，但物质不断地由液体变为气体，物质的势能增大，A错；气体的分子之间除碰撞有相互作用力外，基本无力的作用，故分子间的势能不变，B正确；由区间Ⅰ到区间Ⅲ时，物质由液态变为气态，物质的无序程度增大，即物质的熵增加，C正确；在Ⅰ、Ⅲ区间物质的温度随时间的增加升高，说明物质分子的平均动能随时间的增加而增大，D正确．]
3．(2018年廊坊期末)关于两类永动机和热力学的两个定律，下列说法正确的是( )
A．第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律
B．第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律
C．由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能
D．由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热源吸收热量，完全变成功也是可能的
【答案】D [第二类永动机不违反能量守恒定律，违反了热力学第二定律，A错误；第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律，B错误；改变内能的方式有做功和热传递，二者在内能的改变上是等效的，若对外做功的同时吸收热量，内能可能不变，C错误；由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热源吸收热量，完全变成功也是可能的，要产生其他影响，D正确．故选D．]
4．(2018年郑州名校期末)关于热现象和热学规律，下列说法中不正确的是( )
A．第一类永动机不可能制造成功的原因是违背了能量守恒定律
B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
C．用活塞压缩汽缸里的气体，外界对气体做功2.0×105 J，同时气体向外界放出热量0.5×105 J，则气体内能增加了1.5×105 J
D．一定质量的理想气体温度升高1 K，其等容过程中吸收的热量大于等压过程吸收的热量
【答案】D [第一类永动机不可能制造成功的原因是违背了能量守恒定律，故A正确；根据热力学第二定律，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，故B正确；用活塞压缩汽缸里的气体，外界对气体做功2.0×105 J，为正值，同时气体向外界放出热量0.5×105 J，为负值，根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q＝2.0×105－0.5×105＝1.5×105 J，气体内能增加了1.5×105 J，故C正确；等容过程中吸收的热量仅仅增加为内能，而等压升温的过程中体积增大，对外做功，吸收的热量转化为内能和对外做功，所以一定质量的理想气体温度升高1 K，其等容过程中吸收的热量小于等压过程吸收的热量，故D错误．本题选择错误的，故选D．]
