物理（人教版選修33）練習(xí)第10章第56節(jié)熱力學(xué)第二定律的微觀解釋能源和可持續(xù)發(fā)展（活頁作業(yè)）

活頁作業(yè)(十五)熱力學(xué)第二定律的微觀解釋能源和可持續(xù)發(fā)展1．下列哪些現(xiàn)象屬于能量耗散()A．利用水流能發(fā)電轉(zhuǎn)化為電能B．電能通過燈泡中的電阻絲轉(zhuǎn)化為內(nèi)能C．電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能D．火爐把房子烤暖答案：BD2．以下說法正確的是()A．熱量不僅可以從低溫物體傳到高溫物體，也可自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體B．空調(diào)等設(shè)備就是利用了熱傳導(dǎo)的方向性C．無論采用什么方法，都不可能把熱量從低溫物體傳遞到高溫物體D．熱量能自發(fā)的傳遞的條件是必須存在溫差解析：熱傳導(dǎo)具有方向性，熱量可以自發(fā)地由高溫物體傳到低溫物體，也可以從低溫物體傳到高溫物體，但不能自發(fā)地進行，故A錯．空調(diào)等可以將熱量由低溫物體傳到高溫物體，但消耗了電能，故B、C項錯．答案：D3．關(guān)于能源的開發(fā)和節(jié)約，你認為下列哪些觀點是錯誤的()A．常規(guī)能源是有限的，無節(jié)制地利用常規(guī)能源，如石油之類，是一種盲目的短期行為B．根據(jù)能量守恒定律，擔(dān)心能源枯竭是一種杞人憂天的表現(xiàn)C．能源的開發(fā)和利用，必須要同時考慮其對環(huán)境的影響D．通過核聚變和平利用核能是目前開發(fā)新能源的一種新途徑解析：能量雖然守恒，但有的資源好利用，有的資源難以利用，資源短缺成為社會發(fā)展的阻礙，因而要合理開發(fā)利用，故B錯．答案：B4．以下說法正確的是()A．熱量自發(fā)地從甲物體傳到乙物體，甲的內(nèi)能不一定比乙大B．汽油是一種清潔能源C．水能是可再生能源，所以可制造一臺利用水能的機器，效率可達100%D．煤、石油等常規(guī)能源是取之不盡、用之不竭的解析：熱量自發(fā)地從甲傳到乙，說明甲的溫度高于乙的溫度，但物體的內(nèi)能除與溫度有關(guān)外，還與物體體積及物質(zhì)的量等因素有關(guān)，甲的內(nèi)能不一定大于乙的內(nèi)能，A項對；汽油燃燒會引起一些化合物的產(chǎn)生，導(dǎo)致有毒氣體的生成，B項錯；水源雖然是可再生能源，由熱力學(xué)第二定律可知，效率不可能達到100%，C項錯；煤、石油等存量是有限的，是不可再生能源，D項錯．答案：A5．關(guān)于“溫室效應(yīng)”，下列說法中正確的是()A．太陽能源源不斷地輻射到地球上，由此產(chǎn)生了“溫室效應(yīng)”B．石油和煤炭等燃燒時產(chǎn)生的二氧化碳增加了大氣中二氧化碳的含量，由此產(chǎn)生了“溫室效應(yīng)”C．“溫室效應(yīng)”使得地面氣溫上升，兩極冰雪融化D．“溫室效應(yīng)”使得土壤酸化解析：“溫室效應(yīng)”的產(chǎn)生是由于石油和煤炭等燃燒時產(chǎn)生的二氧化碳增加了大氣中二氧化碳的含量．它的危害是使地面氣溫上升、兩極冰雪融化、海平面上升、淹沒沿海城市等，故B、C選項正確．答案：BC6．關(guān)于第二類永動機，下列說法正確的是()A．沒有冷凝器，只有單一的熱源，能從單一熱源吸收的熱量全部用來做功，而不引起其他變化的熱機叫做第二類永動機B．第二類永動機違反了能量守恒定律，所以不可能制成C．第二類永動機不可能制成，說明機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能卻不可能全部轉(zhuǎn)化為機械能D．第二類永動機不可能制成，說明機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能卻不可能全部轉(zhuǎn)化為機械能，同時不引起其他變化解析：根據(jù)第二類永動機的定義可知A項正確．第二類永動機不違反能量守恒定律，而是違反熱力學(xué)第二定律，所以B選項錯誤．機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能在引起其他變化時是可能全部轉(zhuǎn)化為機械能的，所以C項錯誤，D選項正確．答案：AD7．如圖所示，兩個相通的容器P、Q間裝有閥門K，P中充滿氣體，Q內(nèi)為真空，整個系統(tǒng)與外界沒有熱交換．打開閥門K后，P中的氣體進入Q中，最終達到平衡，則()A．氣體體積膨脹，內(nèi)能增加B．氣體分子勢能減少，內(nèi)能增加C．氣體分子勢能增加，壓強可能不變D．Q中氣體不可能自發(fā)地全部退回到P中解析：據(jù)熱力學(xué)第二定律，自然界涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性知，D項正確．容器內(nèi)氣體自由膨脹，氣體與外界之間不做功也沒有熱交換，故氣體的內(nèi)能不變，A項不正確．氣體分子間作用力很弱，氣體體積變化時，氣體分子勢能可認為不變，B、C項錯誤．答案：D8．某市有20萬臺空調(diào)機，每臺空調(diào)機在夏季平均使用60天，每天耗電8kW·h.為了節(jié)約能源，該市政府建議大家都把室內(nèi)設(shè)定溫度提高1℃，這樣每臺空調(diào)機每天可節(jié)省6%的電能．那么這樣做能使該市節(jié)省多少電能？已知標(biāo)準(zhǔn)煤的熱值是2.92×107J/kg.發(fā)電廠的發(fā)電效率是30%.請計算一下，這項節(jié)能建議的實現(xiàn)每個夏季能為我們后輩留下多少噸標(biāo)準(zhǔn)煤解析：設(shè)可節(jié)省的電能為E，則E＝8×6%×60×20×104kW·h＝5.76×106kW·h≈2.1×1013J設(shè)可為后輩多留標(biāo)準(zhǔn)煤為m噸，則由能量守恒定律有：2．92×107×m×103×30%＝E解得m≈2.4×103t.答案：2.4×103t9．隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，汽車數(shù)量迅猛增長，汽車排放的尾氣造成的空氣污染越來越嚴重．據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計，汽車尾氣排放造成的空氣污染目前已占整個污染源的一半以上．在這種情況下，目前正在研制開發(fā)的太陽能汽車具有更好的發(fā)展前景．如下圖所示是某研究所研制的太陽能汽車，它是利用太陽能電池將接收到的太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再利用電動機來驅(qū)動的一種新型汽車．設(shè)太陽光照射到電池板上的輻射功率為7kW.在晴朗的天氣里，電池對著太陽時產(chǎn)生的電壓為160V，并對車上的電動機提供12A的電流，(1)在這種情況下電動機消耗的電功率是多大？(2)如果這輛汽車的電動機將電能最終轉(zhuǎn)化為機械能的效率為75%，當(dāng)汽車在水平路面上勻速行駛時，受到的牽引力為180N，則在1min內(nèi)這輛車行駛了多少米？解析：(1)電動機消耗的電功率P＝UI＝160×12W＝1920W.(2)由P＝W/t得W電＝Pt＝192