第3节 热力学第二定律 第4节 熵——无序程度的量度
[随堂检测]
1．关于热力学定律和分子动理论，下列说法正确的是( )
A．一定量气体吸收热量，其内能一定增大
B．若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都减小
C．若两分子间距离增大，分子势能一定增大
D．若两分子间距离减小，分子间引力和斥力都增大
解析：选D.根据热力学第一定律，A错；当r<r0时，两分子间作用力表现为斥力，距离增大．分子力做正功，分子势能减小，C错；由分子力的特点知，B错，D对．
2．(多选)关于一定量的气体，下列叙述正确的是( )
A．气体吸收的热量可以完全转化为功
B．气体体积增大时，其内能一定减少
C．气体从外界吸收热量，其内能可能增加
D．外界对气体做功，气体内能可能减少
解析：选ACD.由热力学第二定律知，热量可以完全转化为功，但要引起其他变化，A选项对．由热力学第一定律ΔU＝W＋Q知，改变物体内能的两种方式是做功和热传递，B项只说明气体对外做功，没有考虑热传递，故B选项错，C、D选项对．
3．(多选)下列说法正确的是( )
A．热传递的过程是有方向性的
B．第二类永动机不可能制成，因为它违反能量守恒定律
C．第二类永动机不可能制成，因为机械能和内能的转化过程具有方向性
D．热力学第二定律表明，所有的物理过程都具有方向性
解析：选AC.根据热力学第二定律和实验事实都可以说明，热传递的过程是有方向性的，热量可以从高温物体自发地传给低温物体，却不能由低温物体自发地传给高温物体，所以选项A正确；第二类永动机是一种热机，它希望能够从单一热源吸热且全部用来做有用功而不引起其他任何变化，这种设想并不违反能量守恒定律，但违反热力学第二定律，所以选项B错误，选项C正确；热力学第二定律指出了所有与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性，并不是所有的物理过程都具有方向性，因此选项D错误．
4．(多选)下列说法中不正确的是( )
A．在任何自然过程中，一切参与者的总能量和总熵保持不变
B．熵无处不在，是系统有序程度的量度
C．一切不可逆过程在熵增加的同时，总是伴随着能量退降
D．由热力学第二定律可知，自然界的能量品质正在退化，可利用的能量越来越少
解析：选AB.在任何自然过程中由能量守恒可知，一切参与者的总能量保持不变，由熵增加原理知熵增加，故A错误；热力学系统的每一个过程，都有一个熵值，它是用来量度系统无序程度的物理量，故B错误；熵增加的同时，一切不可逆过程总是使能量逐渐丧失做功的本领，从可用状态转化为不可用状态，使可利用能量越来越少，故C、D正确．
5．热力学第二定律的开尔文表述指出：内能与机械能的转化具有方向性，请结合熵的变化加以解释．
解析：机械运动是宏观情况下物体在空间位置上的变化．物体运动状态的变化完全遵循牛顿运动定律所反映的因果关系，这是一种有序的运动．热运动是大量分子的无规则运动，系统的一个宏观状态包含着大量的微观状态，这是一种无序的运动．机械运动向热运动的转化，属于从有序向无序的转化，会导致熵的增加，符合热力学的规律，因此机械能可以全部转化为内能．反之，热运动向机械运动的转化，属于从无序向有序的转化，即从高熵向低熵的转化，不符合熵增加原理．因此内能不可能全部转化为机械能而不引起其他变化．
答案：见解析
[课时作业]
一、单项选择题
1．下列关于熵的有关说法错误的是( )
A．熵是系统内分子运动无序性的量度
B．在自然过程中熵总是增加的
C．热力学第二定律也叫做熵减小原理
D．熵值越大表示系统越无序
