2017-2018学年人教版选修3-3 热力学第二定律、 热力学第二定律的微观解释 第1课时 作业
2017-2018学年人教版选修3-3 热力学第二定律、 热力学第二定律的微观解释  第1课时  作业第3页

C.冬季的夜晚,放在室外的物体随气温的降低,不会由内能自发地转化为机械能而动起来

D.随着节能减排措施的不断完善,最终也不会使汽车热机的效率达到100%

解析:热力学第二定律反映的是与热现象有关的宏观过程的方向性的规律,A不属于热现象,A错;由热力学第二定律可知B、C、D正确。

答案:BCD

10.在研究性学习的过程中,同学们提出了以下四个活动方案,哪些从理论上讲是可行的(  )

A.改进热机的生产工艺,总有一天热机的效率可达到100%

B.发明一种制冷设备,使温度降至绝对零度以下

C.汽车尾气中各类有害气体排入大气后严重污染了空气,想办法使它们自发地分离,既清洁了空气,又变废为宝

D.将房屋顶盖上太阳能板,可直接用太阳能来解决照明和热水问题

解析:热机的效率不可能达到100%,A错;绝对零度不可能达到,B错;汽车尾气中有害气体不会与空气自动分离,C错;太阳能可以发电和进行加热,D正确。

答案:D

11.炎炎夏日,两位同学在充满凉意的空调室内,就空调机的工作过程是否遵循热力学第二定律的问题发生了争论。一位同学说:空调机工作时,不断地把热量从室内传到室外,即从低温物体传到高温物体,可见它并不遵循热力学第二定律。另一位同学说:热力学第二定律是热力学系统的普遍规律,空调机的工作过程不可能违反它。两人各执一词,都无法使对方信服。请你对他们的论点作出评论。

答案:压缩机是空调机的"心脏",它消耗电能对来自蒸发器的制冷剂蒸汽做功,使它变成高温高压的蒸汽。然后这些高温高压的蒸汽来到冷凝器,向低温的环境放热,同时自身被冷却而凝成低温高压的液体。

  这些低温高压的液体制冷剂由过滤器滤掉水分和杂质,进入毛细管,经节流阀膨胀,变为低温低压的液体,随后进入空调机的蒸发器。在蒸发器内,这些低温低压的液态制冷剂在低压条件下迅速汽化,从外界(空调机内)吸收热量,使空调机的温度降低。这样就完成了一个制冷循环。

  由此可见乙同学的论点正确。

12.一辆汽车的发动机输出功率为66.15 kW,每小时耗(柴)油14 kg,请计算发动机的效率。(柴油的热值为4.3×107 J/kg)

解析:计算发动机的热效率可根据热机效率的定义,先求出发动机做的有用功和消耗的燃料完全燃烧放出的能量。然后再求效率。

  发动机每小时做的功

  W=Pt=66 150 W×3 600 s=2.38×108 J

  完全燃烧14 kg柴油放出的能量

  Q总=4.3×107 J/kg×14 kg=6.02×108 J,做有用功的能量Q有=W=2.38×108 J

  所以η=Q_"有" /Q_"总" =(2"." 38×10^8 " " J)/(6"." 02×10^8 " " J)×100%=39.5%

  发动机的效率是39.5%。

答案:39.5%