新教材同步系列2024春高中物理第三章热力学定律4热力学第二定律课件新人教版选择性必修第三册.pptxVIP

第三章热力学定律;学习目标;知识导图;课前?自主预习;热力学第二定律的克劳修斯表述

1．热传导的方向性

(1)热量可以自发地由________物体传给________物体．

(2)热量不能自发地由________物体传给________物体．

(3)热传导过程是有________的．

2．热力学第二定律的克劳修斯表述

热量不能自发地从________物体传到________物体．即热传导的过程具有_________．;

热量能自发从高温物体传递到低温物体，也能从低温物体传递到高温物体吗？

【答案】热量能自发地从高温物体传递到低温物体，可以不产生其他影响；也能从低温物体传递到高温物体，但需要一定的条件．;(多选)关于热传导的方向性．下列说法正确的是()

A．热量能自发地由高温物体传给低温物体

B．热量能自发地由低温物体传给高温物体

C．在一定条件下，热量也可以从低温物体传给高温物体

D．热量一定不可能从低温物体传给高温物体

【答案】AC

【解析】在有外力做功的情况下，热量可以从低温物体传递给高温物体；而在自发的条件下，热量只能从高温物体传给低温物体，故A、C正确．;热力学第二定律的开尔文表述

1．热机

(1)热机工作的两个阶段：第一个阶段是燃烧燃料，把燃料中的__________变成工作物质的________．第二个阶段是工作物质对外________，把自己的内能变成__________．

(2)热机的效率：热机输出的__________与燃料燃烧产生的________

的比值．用公式表示η＝______．;2．开尔文表述

不可能从单一热库吸收热量，使之______________，而不产生其他影响．(该表述阐述了机械能与内能转化的方向性)

3．热力学第二定律的理解

(1)一切宏观自然过程的进行都具有__________．

(2)气体向真空的自由膨胀是__________的．

(3)第二类永动机是不可能制成的．

(4)机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功而转化成机械能．;

4．第二类永动机

(1)定义：只从单一热库吸收热量，使之完全变为功而不引起其他变化．

(2)第二类永动机不可能制成的原因：虽然第二类永动机不违背________________，但大量的事实证明，在任何情况下，热机都不可能只有一个热库，热机要不断地把吸收的热量变???有用的功，就不可避免地将一部分热量传给低温热库．;

科技发达后，热机的效率可以达到100%吗？

【答案】凡是与热现象有关的宏观热现象都具有方向性，无论采用任何设备和手段进行能量转化，热机的效率不可能达到100%．;(多选)根据热力学第二定律，下列说法中正确的是 ()

A．不可能从单一热源吸热并把它全部用来做功，而不引起其他变化

B．没有冷凝器，只有单一的热源，将从单一热源吸收的热量全部用来做功，而不引起其他变化的热机是可以实现的

C．制冷系统将冰箱里的热量传给外界较高温度的空气而不引起其他变化

D．在火力发电中，燃气的内能不可能全部变成电能;【答案】AD

【解析】热力学第二定律揭示了与热现象有关的物理过程的方向性，A正确；机械能和内能的转化过程具有方向性，机械能可以全部转化为内能，而内能要全部转化为机械能必须有外界的帮助，故B错误；冰箱向外传递热量时消耗了电能，故C错误；火力发电时，能量转化的过程为内能→机械能→电能，因为内能向机械能转化过程中会对外放出热量，故燃气的内能必然不会全部变为电能，故D正确．;课堂?重难探究;－对热力学第二定律的理解;(1)“自发地”过程就是不受外来干扰进行的自然过程，如重物下落、植物的开花结果等都是自然界客观存在的一些过程，它不受外界干扰．在热传递过程中，热量可以自发地从高温物体传向低温物体，却不能自发地从低温物体传向高温物体．要将热量从低温物体传向高温物体，必须有“外界的影响或外界的帮助”，就是要有外界对其做功才能完成．电冰箱就是一例，它是靠电流做功的帮助把热量从低温处“搬”到高温处的．

(2)“不产生其他影响”的含义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响．如吸热、放热、做功等．;2．热力学第二定律的实质

热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与宏观过程的方向性，进而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．

3．热力学第二定律的两种表述的等价性

两种表述是等价的，即一个说法是正确的，另一个说法也必然是正确的；如一个说法是错误的，另一个说法必然是不成立的．;对热力学第二定律的理解

例1下列关于热力学第二定律的说法，正确的是 ()

A．所有符合能量守恒定律的宏观过程都能发生

B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的

C．机械