物理：10.4.热力学第二定律(人教版选修3-3)课件.ppt

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1、4.热力学第二定律一、热力学第二定律的一种表述1．热传导的方向性(1)凡是实际的过程，只要涉及热现象，都有特定的性；这些过程可以自发地朝某个进行，而相反的过程．即使不违背能量守恒定律，它们也不会地进行．(2)一切与热现象有关的宏观自然过程都是的．2．热力学第二定律的一种表述热量不能地从低温物体传到高温物体．这是热力学第二定律的克劳修斯表述，阐述的是的方向性．方向方向自发不可逆自发传热二、热力学第二定律的另一种表述1．热机(1)热机工作的两个阶段第一个阶段是，把燃料中的变成工作物质的内能．第二个阶段是工作物质对外，把自己的内能变成．

2、(2)热机的效率：热机输出的与燃料产生的的比值．用公式表示为η＝.燃烧燃料化学能做功机械能机械功热量2．开尔文表述：不可能从吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响．(即机械能与内能转化具有方向性)．单一热源一、热力学第二定律理解中的几个问题1．单一热库：指温度均匀并且恒定不变的系统．若一系统各部分温度不相同或者温度不稳定，则构成机器的工作物质可以在不同温度的两部分之间工作，从而可以对外做功．据报道，有些国家已在研究利用海水上下温度不同来发电．2．其他影响：指除了从单一热库吸收的热量，以及所做的功以外的其他一切影响；或者除了从低

3、温物体吸收热量、高温物体得到相同的热量外，其他一切影响和变化．不是不能从单一热库吸收热量而对外做功，而是这样做的结果，一定伴随着其他变化或影响．同样，也不是热量不能从低温物体传到高温物体，而是指不产生其他影响的自动热传递是不可能的．3．关于“不可能”：实际上热机或制冷机系统循环终了时，除了从单一热库吸收热量对外做功，以及热量从低温热库传到高温热库以外，过程所产生的其他一切影响，不论用任何曲折复杂的办法都不可能加以消除．4．两种表述是等价的如果克劳修斯表达不成立，则开尔文表述也不成立．5．热力学第二定律的实质热力学第二定律的每一种描

4、述，都揭示了大量分子参与宏观过程的方向性，使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性．二、热力学第一、第二定律的比较及两类永动机的比较1．热力学第一定律与热力学第二定律的比较规律区别联系热力学第一定律热力学第二定律区别热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的体现，否定了创造能量和消灭能量的可能性，从而否定了第一类永动机热力学第二定律反映了一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，从而否定了第二类永动机联系两定律都是热力学基本定律，分别从不同角度揭示了与热现象有关的物理过程所遵循的规律，二者相互独立，又相互补充，都

5、是热力学的理论基础2.两类永动机的比较比较项第一类永动机第二类永动机设计要求不消耗任何能量，可以不断地对外做功(或只给予很小的能量启动后，可以永远运动下去)将内能全部转化为机械能，而不引起其他变化(或只有一个热源，实现内能与机械能的转化)不可能的原因违背了能量守恒定律违背了热力学第二定律关于两类永动机和热力学的两个定律，下列说法正确的是(　　)A．第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律B．第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律C．由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，传热也不一定改变内能，但同时做功和传热一定

6、会改变内能D．由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热源吸收热量，完全变成功也是可能的解析：答案：D【反思总结】第一类永动机违反能量守恒定律，第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反热力学第二定律．热力学第一定律是能量守恒定律的一种具体形式，而热力学第二定律反映的是热现象的方向性．◎教材资料分析〔思考与讨论〕地球上海水的总质量达1.4×1021kg.如果把这些海水的温度降低1℃，放出的热量就达9×1018kW·h，足够全世界使用4000年．这个设想不违背能量守恒定律，但是不能实现，所以叫做第二类永动机．前面学

7、到的，违背能量守恒定律的永动机，叫做第一类永动机．学过热力学第二定律之后，你能说出为什么不能制成第二类永动机吗？【点拨】虽然第二类永动机不违反能量守恒定律，大量的事实证明，在任何情况下热机都不可能只有一个热源，热机要不断地把吸取的热量变为有用的功，就不可避免地将一部分热量传给低温热源．根据热力学第二定律分析，下列说法中正确的是(　　)A．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体B．热量能够从高温物体传到低温物体，也可以从低温物体传到高温物体C．机械能可以全部转化为内能，但变化的内能不可以全部转化为机械能D．机械

8、能可以全部转化为内能，变化的内能也可以全部转化为机械能解析：答案：BD选项个性分析A错误根据传热的规律可知，热量可以自发地从高温物体传到低温物体，但不能自发地(不需要外界帮助)从低温物体传到高温物体。但是如果借助外界的帮助．热量可以从低温物体传到高