（人教版2019选择性必修第三册）高中物理同步备课 3.4 热力学第二定律（教学课件）.pptxVIP

第4节热力学第二定律;热力学第二定律;;想一想：大家是否发现一些事件的发展过程具有方向性、不可逆性?;在自然界发生的一切过程中能量都是守恒的，一个导致能量创生或能量消失的过程是不可能出现的。;气体的膨胀有特定的方向性：;凡是实际的过程，只要涉及热现象，都有特定的方向性。例如上面列举的这些例子，而相反的过程，即使不违背能量守恒定律，也不会自发地进行。这就是说，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。;热力学第二定律;1850年，德国物理学家克劳修斯(R.Clausius，1822-1888)将热力学第二定律表述为：;⑴这里阐述的是热传递的方向性。;(3)如果设想克劳修斯表述不成立，就可制成一种无功致冷机，如图所示，它无需消耗功就能致冷。克劳修斯表述否定了这种可能性.;克劳修斯表述;1、下列说法中，正确的是 ()

A．一切形式的能量间的相互转化都具有方向性

B．热量不可能由低温物体传给高温物体

C．气体的扩散过程具有方向性

D．一切形式的能量间的相互转化都不具有可逆性;AB;电冰箱通电后箱内温度低于箱外温度，并且还会继续降温，直至达到设定的温度。显然这是热量从低温物体传递到了高温物体。这一现象是否违背热力学第二定律呢？;低温;1851，英国物理学家开尔文将热力学第二定律表述为：;⑴这里阐述的是机械能与内能转化的方向性。;（1）开尔文表述揭示机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功以转换成机械能。;开尔文表述;违背热力学第一定律的过程都不可能发生。;⑴从能量转化的角度看，热机的工作分为两个阶段：;柴油机;;在水平地面上滚动的足球，摩擦力做负功，其动能转化为内能，最终停了下来，同时产生的热量散失在周围的环境中。会不会有这样的现象∶静止在水平地面上的足球和地面、周围的空气自发地降低温度释放内能，并将释放出的内能全部转化为足球的动能，让足球又滚动起来?;上述现象是不可能发生的。;4、热力学第二定律的两种表述之间的关系;6、热力学第二定律得其他描述：;1）适用于宏观过程对微观过程不适用，如布朗运动。;;小试牛刀;2、在热学中,下列说法正确的是 ()

A.第一类永动机不可制成是由于它违背了能量守恒定律

B.第二类永动机不可制成是由于它违背了能量守恒定律

C.热力学第二定律告诉我们机械能可以转化为内能而内能不能转化为机械能

D.热量只能从高温物体传向低温物体,而不能从低温物体传向高温物体;能源是有限的;自然界的一切变化，人类社会的所有活动，都伴随着能量的转移和转化，能量是一切物质运动的源泉，是一切生命活动的基础。;能量被其他物质吸收之后变成周围环境的内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用。这种现象叫做能量的耗散。;高品质：机械能、光能、化学能、电能;能量在数量上虽然守恒，但其转移和转化却具有方向性。;2、品质降低;1、自然界的很多过程是不可逆的。;这16种分布中的每一种是一种微观态。在自由膨胀前，只有一个微观态，即4个分子都在A中。自由膨胀后，16个微观态都可能实现。自由膨胀前的宏观态只包含第一个微观态，自由膨胀后的宏观态包含16个微观态。假定实现每一微观态的概率是相等的，则自由膨胀后回复到自由膨胀前状态的概率为1/16。;3、有序和无序;『判一判』

(1)机械能可以完全转化为内能。 ()

(2)内能不可能完全转化为机械能。 ()

(3)能够制成的热机既不违背能量守恒定律，也不违背热力学第二定律。

()

(4)热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。 ();小试牛刀;小试牛刀;典例分析;1、根据热力学第二定律判断，下列说法正确的是（）

A.功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功

B.热可以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

C.气体向真空的自由膨胀是不可逆的

D.随着技术的进步，热机的效率可以达到100%;小试牛刀;3、根据热力学定律,下列判断正确的是()

A.空调可以制冷说明热量可以自发地从低温物体传到高温物体

B.利用浅层海水和深层海水间的温度差制造出一种热机,将海水的一部分内能转化为机械能,这在原理上是可行的

C.制冷系统能将冰箱内的热量传给外界较高温度的空气,而不引起其他变化

D.满足能量守恒定律的客观过程都可以自发地进行;4、关于热力学定律,下列说法正确的是()

A.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程

B.对某物体做功,必定会使该物体的内能增加

C.不可能从单一热源吸收热量,使之完全变为功

D.不可能使热量从低温物体传向高温物体;C;小试牛刀;7、下列关于能量耗散的说法,正确的是()

A.能量耗散使能的总量减少,违背了能量守恒定律

B.能量耗散是指散失在环境中的内能很难收