问题 问答题

(1)如图所示,氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能级,辐射出能量为2.55eV的光子.问最少要给基态的氢原子提供多少电子伏特的能量,才能使它辐射上述能量的光子?请在图中画出获得该能量后的氢原子可能的辐射跃迁图.

(2)热力学第二定律常见的表述有两种.

第一种表述:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化;

第二种表述: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.

图(a)是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图:外界对制冷机做功,使热量从低温物体传递到高温物体.请你根据第二种表述完成示意图(b).根据你的理解,热力学第二定律的实质是______.

答案

(1)氢原子从n>2的某一能级跃迁到n=2的能级,满足:

hν=En-E2=2.55eV                         (1)

En=hν+E2=-0.85eV,所以n=4            (2)

基态氢原子要跃迁到n=4的能级,应提供:

△E=E4-E1=12.75eV                     (3)

跃迁图见答图

(2)热量可以由高温驱动热机,同时会产生热量的耗散,故如图所示.

热力学第二定律的实质是:自然界中进行的与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性.

故答案为:自然界中进行的与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性.

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