3.4热力学第二定律—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修三课件

物理选择性必修3 第三章 热力学定律 热力学第二定律 4 1 所有宏观自发过程都具有单向性 热传导 扩散现象 气体向真空膨胀 一 热力学第二定律 1.一切与热现象有关的自然过程都是有方向性的. 2．热力学第二定律： 热量不能自发地从低温物体传到高温物体。 3．热力学第二定律的克劳修斯表述： （传热的方向性） 热量能从低温物体传到高温物体，但不是自发的。 在物理学中，反映宏观自然过程的方向性的定律。 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。 4．热力学第二定律的开尔文表述： （内能和机械能之间转化的方向性） 可从单一热库吸收热量，使之完全变成功，但会产生其他影响。 5.两种表述是等价的 6、第二类永动机 1）定义： 只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热机。 2）第二类永动机不可能制成： 第一类永动机 第二类永动机 设计要求 不可能原因 不消耗任何能量，可以不断地做功（或给予很少的能量启动后，能够永远运动） 将内能全部转化为机械能，而不引起其他变化 违背能量转化与守恒定律 违背热力学第二定律 违反热力学第二定律 二 能源是有限的 3．能源的使用过程中虽然能量的总量保持守恒，但能量的品质下降了。虽然能量总量不会减少，但能源会逐步减少，因此能源是有限的资源。 机械能、电能、光能、声能、化学能、核能、生物能……最终都转化成内能，流散到周围环境中，无法重新自动聚集起来加以利用的现象。 1．能量耗散： 2．能源： 是指具有高品质的容易利用的储能物质。 课堂小结 一、热传导的方向性： 热机：把内能转化为机械能的装置 高温物体 低温物体 热量 二、热力学第二定律的两种表述 1、克劳修斯表述： 2、开尔文表述： 3、第二类永动机 课堂练习 1.关于热传导的方向性，下列说法正确的是（ ） A.热量只能由高温物体传递给低温物体 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 C 2.（多）根据热力学第二定律，下列判断正确的是（ ） A.电流的能不可能全部都变为内能 B.在火力发电机中，燃气的内能不可能全部变为电能 C.热机中，燃气内能不可能全部变为机械能 D.热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温