2013-2014高中物理 5.4 熵-無序程度的量度同步練習(xí) 魯科版選修.doc
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【創(chuàng)新設(shè)計】2013-2014高中物理 5.4 熵—無序程度的量度同步練習(xí) 魯科版選修3-3 知識點一 有序和無序 1.下列關(guān)于氣體在真空中的擴散規(guī)律的敘述中正確的是 ( ). A.氣體分子數(shù)越小,擴散到真空中的分子全部回到原狀態(tài)的可能性越大 B.氣體分子數(shù)越大,擴散到真空中的分子全部回到原狀態(tài)的可能性越大 C.?dāng)U散到真空容器中的分子在整個容器中分布越均勻,其宏觀態(tài)對應(yīng)的微觀態(tài)數(shù)目越大 D.氣體向真空中擴散時,總是向著分子熱運動的無序性增大的方向進行 解析 由熱力學(xué)第二定律的微觀解釋“一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序性增大方向進行”和熵的概念可知,A、C、D正確. 答案 ACD 2.已知一個系統(tǒng)的兩個宏觀態(tài)甲、乙,及對應(yīng)微觀態(tài)的個數(shù)分別為較少、較多,則下列關(guān)于對兩個宏觀態(tài)的描述及過程自發(fā)的可能方向的說法中正確的是 ( ). A.甲比較有序,乙比較無序,甲→乙 B.甲比較無序,乙比較有序,甲→乙 C.甲比較有序,乙比較無序,乙→甲 D.甲比較無序,乙比較有序,乙→甲 解析 一個宏觀態(tài)對應(yīng)微觀態(tài)的多少標(biāo)志了宏觀態(tài)的無序程度,從中還可以推知系統(tǒng)自發(fā)的方向,微觀態(tài)數(shù)目越多,表示越無序,一切自然過程總沿著無序性增大的方向進行,A對,B、C、D錯. 答案 A 3.下列說法中正確的是 ( ). A.一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都是不可逆的 B.一切不可逆過程總是沿著大量分子熱運動無序程度增大的方向進行 C.一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都是可逆的 D.一切不可逆過程總是沿著大量分子熱運動有序程度增大的方向進行 答案 AB 知識點二 熵增加原理 4.下列說法正確的是 ( ). A.與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程有些是可逆的 B.一切不可逆過程總是沿著大量分子熱運動無序程度增大的方向進行 C.由于液態(tài)水的分子無序度比冰高,故結(jié)冰過程違反熵增加原理 D.學(xué)習(xí)過程是人認(rèn)識結(jié)構(gòu)從無序到有序的過程,它違反了熱力學(xué)第二定律 答案 B 5.下列關(guān)于晶體熔化的說法中正確的是 ( ). A.在晶體熔化的過程中,溫度不變,分子熱運動的平均速率不變,則無序 程度不變 B.晶體熔化時,由分子的平衡位置在空間較為規(guī)則排列,變?yōu)榉肿拥钠胶馕恢幂^為無序排列,則無序度增大 C.在晶體熔化的過程中,熵將保持不變 D.在晶體熔化的過程中,熵將增加 解析 在晶體熔化的過程中,分子的平衡位置由較有規(guī)則變?yōu)闊o規(guī)則,無序度增大,熵將增加,故B、D對. 答案 BD 6.如圖5-4-1所示,將一滴紅墨水滴入一杯清水中,紅墨水會逐漸擴散到整體水中,呈均勻分布狀態(tài),試說明這個過程中熵的變化情況. 紅墨水的擴散 圖5-4-1 答案 在這個過程中系統(tǒng)的熵增加.?dāng)U散前,紅墨水和清水區(qū)分分明,較有序;后來,整杯水的顏色變得均勻后,打破了原來的有序分布,無序程度增大.因此,擴散后系統(tǒng)的熵增加. 7.下列關(guān)于熱力學(xué)第二定律微觀意義的說法正確的是 ( ) A.從微觀的角度看,熱力學(xué)第二定律是一個統(tǒng)計規(guī)律 B.一切自然過程總是沿著分子熱運動無序性減小的方向進行 C.有的自然過程沿著分子熱運動無序性增大的方向進行,有的自然過程沿著分子熱運動無序性減小的方向進行 D.在任何自然過程中,一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減小 解析 從熱力學(xué)第二定律的微觀本質(zhì)看,一切自然過程總是沿著大量分子熱運動無序程度增大的方向進行,我們知道熱力學(xué)第二定律是一個統(tǒng)計規(guī)律,A對.任何自然過程總是朝著無序程度增大的方向進行,也就是熵增加的方向進行,則D對. 答案 AD 8.關(guān)于第二類永動機,下列說法正確的是 ( ). A.它既不違反熱力學(xué)第一定律,也不違反熱力學(xué)第二定律 B.它既違反了熱力學(xué)第一定律,也違反了熱力學(xué)第二定律 C.它不違反熱力學(xué)第一定律,只違反熱力學(xué)第二定律 D.它只違反熱力學(xué)第一定律,不違反熱力學(xué)第二定律 解析 第二類永動機不違反熱力學(xué)第一定律,只違反熱力學(xué)第二定律. 答案 C 9.下面關(guān)于熵的說法中錯誤的是 ( ). A.熵是系統(tǒng)內(nèi)分子運動無序性的量度 B.在自然過程中一個孤立系統(tǒng)的熵總是增加或不變的 C.熱力學(xué)第二定律也叫做熵減小原理 D.熵值越大代表著越無序 解析 一切自然過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行,這就是熱力學(xué)第二定律的微觀意義.系統(tǒng)的熱力學(xué)過程就是大量分子向無序程度增大的狀態(tài)變化的過程.自然過程的方向性可以表述為:在任何自然過程中,一個孤立系統(tǒng)的熵值不會減小,因此熱力學(xué)第二定律又稱為熵增加原理.因此A、B、D說法正確,C說法錯誤. 答案 C 10.同室四人各寫一張賀卡,先集中起來,然后每人從中拿出一張別人送出的賀卡,同四張賀卡的不同分配方式有 ( ). A.6種 B.9種 C.11種 D.23種 解析 將同室四人分別記為A、B、C、D.由題意知某人取卡的情況有3種,據(jù)此將此卡的不同分配方式分為三類,對于每一類,其他人依次取卡分步進行.我們用圖表示如下: 所以共有9種不同的分配方式. 答案 B 11.(1)從6臺原裝計算機和5臺組裝計算機中任意選取4臺,其中原裝和組裝各2臺的概率是________. (2)a、b兩個分子分配在容器A,B里共有________個微觀態(tài),每個微觀態(tài)出現(xiàn)的幾率為________.那么N個分子分配在l個容器中,共有________個微觀態(tài),每個微觀態(tài)出現(xiàn)的幾率為________. 解析 (1)從6臺原裝和5臺組裝計算機中任意選取4臺,共有C61C53+C62C52+C63C51+C64+C54種選法,其中各占2臺的選法有C62C52種,則概率為 ==. (2)將A,B容器看作一個孤立系統(tǒng),則每種分配情況可看作一個微觀態(tài),如下表: A容器 0 ab a b B容器 ab 0 b a 那么共有4個微觀態(tài),且出現(xiàn)微觀態(tài)的幾率為,依次推廣,可知N個分子在l個容器中共有l(wèi)N個微觀態(tài),每種微觀態(tài)出現(xiàn)的幾率為. 答案 (1) (2)4 lN 12.如圖5-4-2所示,質(zhì)量、溫度相同的水,分別處于氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)三種狀態(tài)下,它們的熵的大小有什么關(guān)系?為什么? ,圖5-4-2 解析 根據(jù)大量分子運動對系統(tǒng)無序程度的影響,熱力學(xué)第二定律又有一種表述:由大量分子組成的系統(tǒng)自發(fā)變化時,系統(tǒng)的熵要么增加,要么不變,但不會減?。|(zhì)量相同、溫度相同的水,可以由固態(tài)自發(fā)地向液態(tài)、氣態(tài)轉(zhuǎn)化,所以,氣態(tài)時的熵最大,其次是液態(tài),固態(tài)時的熵最?。? 答案 見解析- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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