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公务员考试辅导用书·决战行测5000题(言语理解与表达)(上册)2025版
1,010
单选题

11.(2022重庆58)热水和冷水混在一起会变成温水。但是,温水不会自发分成热水和冷水。热量只能从热的物体向冷的物体单向传递,这一原理称为“热力学第二定律”。如果用分子这一微观视角看这一定律,物质的温度取决于其中沿着随机方向运动的分子的速度。分子运动速度快就会变热,速度慢就会变冷。但是数量庞大的分子运动时,各个分子的运动速度不是固定的。说到底,温度只不过是以不同速度运动的分子的平均速度罢了。因此,如果能够从以各种速度运动的分子中,只筛选出运动速度快的分子,从理论上说,就应该能()。括号最恰当的句子是:

A
从温水中单独提取出热水
B
从温水中自发分出冷热水
C
不使用能量就把冷水烧开
D
不通过传递就把热水变温

答案解析

正确答案:A

解析:

这是一道典型的逻辑填空题,考查对文段逻辑关系的理解以及科学常识与文本信息的对应。以下是详细的解析: ### 1. 梳理文段逻辑 * **背景引入**:文段开头指出宏观现象——热水和冷水混合变成温水,但温水不会**自发**分成热水和冷水。这是热力学第二定律的体现(熵增原理,过程不可逆)。 * **微观解释**:接着从微观视角解释温度的本质。温度取决于分子运动的平均速度。速度快=热,速度慢=冷。温水中的分子速度是快慢不一的混合状态。 * **关键假设**:文段最后提出一个理论上的假设:“如果能够从以各种速度运动的分子中,**只筛选出运动速度快的分子**”。 * **推导结论**:我们需要根据这个假设推导出结果。 * 既然“速度快”对应“热”,那么从温水中筛选出所有“速度快”的分子,剩下的就是“速度慢”的分子(即冷水部分),而被筛选出来的这部分就是“热水”。 * 因此,这个操作的结果就是从原本均匀混合的温水中,人为地分离出了热水(和冷水)。 ### 2. 分析选项 * **A. 从温水中单独提取出热水** * **符合逻辑**。文段明确说“只筛选出运动速度快的分子”,速度快即代表热,所以筛选出的结果就是热水。这与前文提到的“温水不会自发分成热水和冷水”形成对比,说明通过这种微观筛选(理论上麦克斯韦妖的概念),可以实现从温水中提取热水。 * **注意**:虽然实际上也会剩下冷水,但题干强调的是“筛选出...快的分子”,直接对应的产物就是热水。 * **B. 从温水中自发分出冷热水** * **错误**。文段第一句就明确指出“温水**不会自发**分成热水和冷水”。这里的筛选是一个主动的、有目的的操作(“如果能够...筛选”),而非“自发”过程。此外,“自发”一词违背了热力学第二定律的基本前提,也是文段想要通过微观视角去探讨如何打破或理解的限制,而不是说筛选过程是自发的。 * **C. 不使用能量就把冷水烧开** * **错误**。 1. 对象不符:文段讨论的是从“温水”中筛选,而不是从“冷水”开始。 2. 条件不符:文段并未提及“不使用能量”。事实上,在物理学中,进行分子筛选(如麦克斯韦妖)通常需要消耗能量或信息处理成本,文段仅说“从理论上说”,并未断言零能耗。 3. 结果不符:筛选快分子是从温水中得到热水,而不是把冷水烧开。 * **D. 不通过传递就把热水变温** * **错误**。 1. 方向相反:文段讨论的是从温水变回热水/冷水(逆过程),而不是热水变温水(正过程,即自然混合)。 2. 逻辑不通:筛选快分子是为了得到热水,而不是让热水变温。 ### 3. 总结 文段的逻辑链条是: 温度由分子速度决定 $\rightarrow$ 温水包含快慢不同的分子 $\rightarrow$ 若筛选出快分子 $\rightarrow$ 快分子对应热水 $\rightarrow$ 故能从温水中提取出热水。 因此,最恰当的句子是 **A. 从温水中单独提取出热水**。

相关知识点:

热力学二律,温难分冷热

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