5.3热力学第二定律 课件-福建省莆田第二中学2020-2021学年高二物理鲁科版选修3-3

第5章 热力学定律 第3节 热力学第二定律　 热传递 热量会自发地从高温物体传给低温物体,从而使低温物体升温， 高温物体温度降低. 没有任何外界的影响或帮助 可逆过程：一个系统由某一状态出发，经过某一过程到达另一状态，如果存在另一过程，它能使系统和外界完全复原，即系统回到原来的状态，同时消除原来过程对外界的一切影响，则原来的过程称为可逆过程。 不可逆过程：如果用任何方法都不能使系统和外界完全复原，则原来的过程称为不可逆过程。 一、自然过程的方向性 热传递的过程是不可逆的，具有方向性的，这个过程可以向一个方向自发地进行，但是向相反的方向却不能自发地进行. 要实现相反方向的过程，必须借助外界的帮助，因而产生其它影响或引起其它变化. 空气与溴气的扩散 气体扩散具有方向性 气体扩散具有方向性 动画：气体向真空扩散 重物下落带动轮叶旋转，通过搅拌对绝热容器内的液体做功，使液体升温，即状态发生变化. 功转化为热是不可逆的，具有方向性 我们能不能看到这样的现象：水温自动降低，产生水流，推动叶片转动，带动重物上升？ 高温热源 低温热源 工作物质 热机放热工作原理 热转化为功是不可逆的，具有方向性 凡是与热现象有关的宏观过程都具有方向性. 在物理学中，反映宏观自然过程的方向性的定律就是热力学第二定律（second law of thermodynamics). 共同特征： 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 所有与热现象有关的宏观过程都具有方向性 在产生其他影响的情况下,热量可以从低温物体传给高温物体.例如冰箱 C 1.热力学第二定律的克劳修斯表述： 不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其他变化. 二、热力学第二定律的表述 (1)克劳修斯表述中强调了“在不引起其它的变化的条件下，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体.” (2)如果允许“其它变化”，例如利用致冷机做功，热量可以从低温物体传到高温物体上，而致冷机做功就属于“其它变化”. (3)如果设想克劳修斯表述不成立，即在无任何外界做功的情况下，热量就能从低温热源传向高温热源.按此设想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