Question

（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

 

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Answer 1

分析：（1）由原子的跃迁公式可得出原子所在的能级数，同理可求得需要的能量，由高能给向低能级的跃迁可画出图象；
（2）热力学第二定律是指能量可自发地从低温物体传到高温物体，而不能自发地从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化．

解答：解：（1）氢原子从n＞2的某一能级跃迁到n=2的能级，满足：
hν=E_n-E₂=2.55eV                         （1）
E_n=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．

点评：本题考查氢原子的跃迁及热力学第二定律的表述，题目较为简单，但需加强记忆．