高中物理 第四節(jié) 熱力學(xué)第二定律課件 新人教版選修33

第十章熱力學(xué)定律第四節(jié)熱力學(xué)第二定律第四節(jié)熱力學(xué)第二定律 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈欄目鏈接接 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接1一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是_的，的，即宏觀自然過程具有即宏觀自然過程具有_，在物理學(xué)中，反映宏觀自然，在物理學(xué)中，反映宏觀自然過程的過程的_的定律就是熱力學(xué)第二定律的定律就是熱力學(xué)第二定律2 德 國(guó) 物 理 學(xué) 家 克 勞 修 斯 在 德 國(guó) 物 理 學(xué) 家 克 勞 修 斯 在 1 8 5 0 年 提 出 ：年 提 出 ：_.這就是熱力學(xué)第二定律這就是熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述，闡述的是的克勞修斯表述，闡述的是_的方向性的方向性3開爾文于開爾文于1851年提出了熱力學(xué)第二定律的另一種表年提出了熱力學(xué)第二定律的另一種表述，即開爾文表述：不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全述，即開爾文表述：不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變 成 功 ， 而 不 產(chǎn) 生 其 他 影 響 開 爾 文 表 述 闡 述 了變 成 功 ， 而 不 產(chǎn) 生 其 他 影 響 開 爾 文 表 述 闡 述 了_的方向性，的方向性， 欄目鏈接欄目鏈接不可逆不可逆方向性方向性方向性方向性熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo)機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程即通過做功，機(jī)械能可以即通過做功，機(jī)械能可以_轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能無法無法_轉(zhuǎn)化成機(jī)械能而不產(chǎn)生其他影響轉(zhuǎn)化成機(jī)械能而不產(chǎn)生其他影響4熱力學(xué)第二定律的上述兩種表述是熱力學(xué)第二定律的上述兩種表述是_等價(jià)的，等價(jià)的，可以從一種表述推導(dǎo)出另一種表述，對(duì)任何一類宏觀自然過可以從一種表述推導(dǎo)出另一種表述，對(duì)任何一類宏觀自然過程程_的說明，都可以作為熱力學(xué)第二定律的表述的說明，都可以作為熱力學(xué)第二定律的表述5熱力學(xué)第二定律的每一種表述都揭示了大量分子參熱力學(xué)第二定律的每一種表述都揭示了大量分子參與宏觀過程的與宏觀過程的_性，使人們認(rèn)識(shí)到自然界中進(jìn)性，使人們認(rèn)識(shí)到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有_性性 欄目鏈接欄目鏈接全部全部全部全部完全完全進(jìn)行方向進(jìn)行方向方向方向方向方向熱力學(xué)第二定律是在提高熱機(jī)效率的生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)熱力學(xué)第二定律是在提高熱機(jī)效率的生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的，但它對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)意義卻不限于熱機(jī)它與熱力現(xiàn)的，但它對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)意義卻不限于熱機(jī)它與熱力學(xué)第一定律一起，構(gòu)成了熱力學(xué)的主要理論基礎(chǔ)除用學(xué)第一定律一起，構(gòu)成了熱力學(xué)的主要理論基礎(chǔ)除用于熱學(xué)研究外，其他如在化學(xué)反應(yīng)中，研究化學(xué)能與其于熱學(xué)研究外，其他如在化學(xué)反應(yīng)中，研究化學(xué)能與其他形式能的轉(zhuǎn)化及各種化學(xué)過程進(jìn)行的條件和方向等都他形式能的轉(zhuǎn)化及各種化學(xué)過程進(jìn)行的條件和方向等都有著重要的指導(dǎo)意義有著重要的指導(dǎo)意義 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接要點(diǎn)一要點(diǎn)一 熱傳導(dǎo)的方向性熱傳導(dǎo)的方向性 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接例例1 (多選多選)下列說法正確的是下列說法正確的是()A熱量能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體熱量能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體B熱量不能從低溫物體傳到高溫物體熱量不能從低溫物體傳到高溫物體C熱傳導(dǎo)是有方向性的熱傳導(dǎo)是有方向性的D氣體向真空中膨脹的過程是有方向性的氣體向真空中膨脹的過程是有方向性的 欄目鏈接欄目鏈接解析：解析：如果是自發(fā)的過程，熱量只能從高溫物體傳到如果是自發(fā)的過程，熱量只能從高溫物體傳到低溫物體，但這并不是說熱量不能從低溫物體傳到高溫物低溫物體，但這并不是說熱量不能從低溫物體傳到高溫物體，只是不能自發(fā)地進(jìn)行，在外界條件的幫助下，熱量也體，只是不能自發(fā)地進(jìn)行，在外界條件的幫助下，熱量也能從低溫物體傳到高溫物體，選項(xiàng)能從低溫物體傳到高溫物體，選項(xiàng)A對(duì)，對(duì)，B錯(cuò)，錯(cuò)，C對(duì)；氣對(duì)；氣體向真空中膨脹的過程也是不可逆的，具有方向性的，選體向真空中膨脹的過程也是不可逆的，具有方向性的，選項(xiàng)項(xiàng)D對(duì)對(duì)答案：答案：ACD 欄目鏈接欄目鏈接1(雙選雙選)下列說法中正確的是下列說法中正確的是()A一切涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性一切涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性B一切不違反能量守恒與轉(zhuǎn)化定律的物理過程都是可一切不違反能量守恒與轉(zhuǎn)化定律的物理過程都是可能實(shí)現(xiàn)的能實(shí)現(xiàn)的C由熱力學(xué)第二定律可以判斷物理過程能否自發(fā)進(jìn)行由熱力學(xué)第二定律可以判斷物理過程能否自發(fā)進(jìn)行D一切物理過程都不可能自發(fā)地進(jìn)行一切物理過程都不可能自發(fā)地進(jìn)行變變 式式遷遷 移移 欄目鏈接欄目鏈接 解析：解析：能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過程都是具有方向性的，能量轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化的過程都是具有方向性的，A項(xiàng)正確第二類永動(dòng)機(jī)不違背能量守恒定律，但是不項(xiàng)正確第二類永動(dòng)機(jī)不違背能量守恒定律，但是不能實(shí)現(xiàn)，能實(shí)現(xiàn)，B項(xiàng)錯(cuò)誤在熱傳遞的過程中，能量可以自發(fā)項(xiàng)錯(cuò)誤在熱傳遞的過程中，能量可以自發(fā)地從高溫物體傳到低溫物體，但其逆過程不可能自發(fā)地地從高溫物體傳到低溫物體，但其逆過程不可能自發(fā)地進(jìn)行，進(jìn)行，C項(xiàng)正確，項(xiàng)正確，D項(xiàng)錯(cuò)誤項(xiàng)錯(cuò)誤 答案：答案：AC變變 式式遷遷 移移要點(diǎn)二要點(diǎn)二 熱機(jī)熱機(jī) 欄目鏈接欄目鏈接1熱機(jī)熱機(jī)(1)定義：一種把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置定義：一種把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置(2)原理：熱機(jī)從熱源吸收熱量原理：熱機(jī)從熱源吸收熱量Q1，推動(dòng)活塞做功，推動(dòng)活塞做功W，然后向冷凝器釋放熱量然后向冷凝器釋放熱量Q2.(3)效率效率由能量守恒定律由能量守恒定律Q1WQ2，我們把熱機(jī)做的功，我們把熱機(jī)做的功W和和它從熱源吸收的熱量它從熱源吸收的熱量Q1的比值叫做熱機(jī)效率，用的比值叫做熱機(jī)效率，用表示，表示，即即W/Q1. 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接例例2 下列說法中，正確的是下列說法中，正確的是()A從甲物體自發(fā)傳遞熱量給乙物體，說明甲物體的內(nèi)從甲物體自發(fā)傳遞熱量給乙物體，說明甲物體的內(nèi)能比乙物體多能比乙物體多B熱機(jī)的效率從原理上講可達(dá)熱機(jī)的效率從原理上講可達(dá)100%C因?yàn)槟芰渴睾?，所以因?yàn)槟芰渴睾?，所以“能源危機(jī)能源危機(jī)”是不可能的是不可能的D以上說法均不正確以上說法均不正確 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接2(雙選雙選)下列說法正確的是下列說法正確的是()A第二類永動(dòng)機(jī)和第一類永動(dòng)機(jī)一樣，都違背了能第二類永動(dòng)機(jī)和第一類永動(dòng)機(jī)一樣，都違背了能量守恒定律量守恒定律B第二類永動(dòng)機(jī)違背了能量轉(zhuǎn)化的方向性第二類永動(dòng)機(jī)違背了能量轉(zhuǎn)化的方向性C自然界中的能量是守恒的，所以不用節(jié)約能源自然界中的能量是守恒的，所以不用節(jié)約能源D自然界中的能量盡管是守恒的，但有的能量便于自然界中的能量盡管是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要節(jié)約能源利用，有的不便于利用，故要節(jié)約能源變變 式式遷遷 移移 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接要點(diǎn)三要點(diǎn)三 熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接3根據(jù)熱力學(xué)第二定律，下列判斷錯(cuò)誤的是根據(jù)熱力學(xué)第二定律，下列判斷錯(cuò)誤的是()A電流的能不可能全部變?yōu)閮?nèi)能電流的能不可能全部變?yōu)閮?nèi)能B在火力發(fā)電機(jī)中，燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部變?yōu)殡娔茉诨鹆Πl(fā)電機(jī)中，燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部變?yōu)殡娔蹸熱機(jī)中，燃?xì)鈨?nèi)能不可能全部變?yōu)闄C(jī)械能熱機(jī)中，燃?xì)鈨?nèi)能不可能全部變?yōu)闄C(jī)械能D在熱傳導(dǎo)中，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給在熱傳導(dǎo)中，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體高溫物體變變 式式遷遷 移移 欄目鏈接欄目鏈接解析：解析：根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，凡與熱現(xiàn)象有關(guān)根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知，凡與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性電流的能可全部變?yōu)閮?nèi)能，的宏觀過程都具有方向性電流的能可全部變?yōu)閮?nèi)能，而內(nèi)能不可能全部變成電流的能機(jī)械能可全部變?yōu)槎鴥?nèi)能不可能全部變成電流的能機(jī)械能可全部變?yōu)閮?nèi)能，而內(nèi)能不可能全部變成機(jī)械能在熱傳導(dǎo)中，內(nèi)能，而內(nèi)能不可能全部變成機(jī)械能在熱傳導(dǎo)中，熱量只能自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，而不能熱量只能自發(fā)地從高溫物體傳遞給低溫物體，而不能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體答案：答案：A變變 式式遷遷 移移