图1

答案　放热　320 J

解析　一定质量的理想气体由状态A经过程Ⅰ变至状态B时，从外界吸收的热量Q1大于气体膨胀对外做的功W1，气体内能增加，由热力学第一定律可知，气体内能的增加量为ΔU＝Q1＋W1＝420 J＋(－300 J)＝120 J

气体由状态B经过程Ⅱ回到状态A时，气体内能将减少120 J，而此过程中外界又压缩气体做了W2＝200 J的功，因而气体必向外界放热，放出的热量为

Q2＝ΔU′－W2＝(－120) J－200 J＝－320 J

即此过程中气体放出的热量是320 J.

二、热力学第二定律及其应用

1．热力学第二定律的两种表述

(1)按照热传递的方向性表述为：热量不能自动地从低温物体传递到高温物体，这是热力学第二定律的克劳修斯表述．

(2)按照机械能和内能转化过程的方向性表述为：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．这是热力学第二定律的开尔文表述．

2．热力学第二定律的微观实质

(1)一切与热现象有关的自发的宏观过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行．

(2)用熵来表示热力学第二定律：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小．

3．分析此类问题的方法

掌握热力学第二定律时，要注意理解其本质，即热力学第二定律是对宏观自然过程进行方向性的说明．凡是对这种宏观自然过程进行方向性的说明，都可以作为热力学第二定律的表述．本章对热力学第二定律的表述很多，这些不同形式的表述都是等价的．

例2　下列有关热力学第二定律的说法正确的是(　　)

A．气体自发地扩散运动总是向着更为无序的方向进行，是可逆过程

B．第二类永动机虽然不违反能量守恒定律，但它是制造不出来的

C．空调既能制冷又能制热，说明热传递不具有方向性

D．一定质量的理想气体向真空自由膨胀时，体积增大，气体对外做功

答案　B

解析　与温度有关的一切热现象的宏观过程都是不可逆的，A项错误；热量不能自发地由低温物体传到高温物体，空调机里的压缩机工作，消耗了电能，产生了其他影响，C项错误