10.4-10.6热力学第二定律—人教版高中物理选修3-3课件(共22张PPT)

10.4 热力学第二定律 提问 1.热力学第一定律的内容； 2.热力学第一定律的表达式及符号法则； 3.如何运用气体实验定律和热力学第一定律求传递的热量？ 学习目标 1.克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。 2．开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。 3．热机的效率：热机输出的机械功W与燃料产生的热量Q的比值，即 W<Q，热机的效率不可能达到100%。 4．第二类永动机不可能制成。 定义： 物理学中反映宏观自然过程的方向性的 定律就是热力学第二定律。 一、热力学第二定律 1．克劳修斯表述 热量不能自发地从低温物体传到高温物体，这就是热力学第二定律的克劳修斯表述，阐述的是热传递的方向性。 二、热力学第二定律的两种表述 自发的方向是: 从高温物体指向低温物体。 二、热力学第二定律的两种表述 2．开尔文表述 （1）热机工作过程：吸气、压缩、做功、排气四个过程，排出废气的过程是必不可少的。故 （< ） （2）内容:不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。(即吸收的热量不能完全用来对外做功转化为机械能。) 注意：机械能与内能转化具有方向性 , 机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功，以转化成机械能。 3．对热力学第二定律的理解 热力学第二定律的两种表述是等价的，也可以表述为： （1）气体向真空的自由膨胀是不可逆的。 （2）一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的， 具有方向性。 （3）第二类永动机不可能制成。 二、热力学第二定律的两种表述 4．第二类永动机（违反了热力学第二定律） (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的热机。 (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反能量守恒定律，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库。 二、热力学第二定律的两种表述 10.5 热力学第二定律的微观解释 学习目标 1.热力学第二定律的微观意义：一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。 2．热力学第二定律可叫做熵增加原理：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小。 1．有序、无序 一个系统的个体按确定的某种规则，有顺序地排列即有序；个体分