第三节 热力学第二定律（教学课件）物理粤教版选择性必修第三册

第三节 热力学第二定律 粤教版（2019）高中物理选择性必修第三册 第三章 热力学定律 @HY 复习回顾 热传导方向性 能转化方向性 扩散的方向性 第一类永动机违背了 . 能量守恒定律 能量守恒定律 内容：能量既不会＿＿＿＿，也不会＿＿＿＿， 它只能从一种形式＿＿为另一种形式，或者从一个物体＿＿到别的物体，在转化或转移的过程中其总量＿＿＿＿。 凭空产生 凭空消失 转化 转移 保持不变 【思考】 将一块烧红的铁块投入冷水中，会发生什么现象？ 会不会出现铁块温度更高，水的温度更低的情况？ 热力学第二定律 复习回顾 热传导方向性 能转化方向性 扩散的方向性 1、热传到的方向性： 热量从高温物体向低温物体的热传到过程是自发进行的。 2、要使热量从低温物体传递给高温物体，则必须借助外界的作用。 热力学第二定律 复习回顾 热传导方向性 能转化方向性 扩散的方向性 情境：一个在水平地面上运动的物体，由于克服摩擦力做功， 最后要停下来。 【思考问题】 （1）此过程的能量转化情况是怎样的？ （2）能不能看到这样的现象： 一个放在水平地面上的物体，靠降低温度，可以把内能自发地转化为动能，使这个物体运动起来。 动能→内能 热力学第二定律 复习回顾 热传导方向性 能转化方向性 扩散的方向性 1、机械能和内能的转化过程是有方向性的； 2、机械能可以全部转化为内能，内能却无法全部用来做功以转化为机械能，而不产生其他影响。 3、第二类永动机：从单一热源吸收热量并全部用来做功，把它得到的内能全部转化为机械能，热机效率达到100%，这种想象中的热机被称为第二类永动机。 热力学第二定律 复习回顾 热传导方向性 能转化方向性 扩散的方向性 热力学第二定律 复习回顾 热传导方向性 能转化方向性 扩散的方向性 根据气体实验定律，如果气体进行等温膨胀，即气体温度不变，体积增大，则气体压强应减小，而从图中可知，该气体压强是恒定的。显然该气体是不可能进行等温膨胀的。事实上，该过程是一个等压膨胀的过程，气体压强不变，体积增大，温度升高，内能增大，气体吸收的热量不可能百分之百对外做功。 热力学第二定律 复习回顾 热传导方向性 能转化方向性 扩散的方向性 【思考问题】 如图所示,容器A中装有气体,容器B是真空,打开阀门K,容器A中的气体会自发地向B中膨胀,最后两个容器都充满气体. 会不会气体自发地从容器B流向容器A,最后使容器B恢复成真空呢? 热力学第二定律 复习回顾 热传导方向性 能转化方向性 扩散的方向性 热力学第二定律 1、自然界中一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性。 2、热力学第二定律是反应不同的宏观过程的方向性的定律。 克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传递到高温物体，或者说，不可能使热量由低温物体传递到高温物体。 开尔文表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不产生其他影响。 √ 1．下列说法正确的是(　　) A．物体放出热量，温度一定降低 B．物体内能增加，温度一定升高 C．热量能自发地从低温物体传到高温物体 D．热量能自发地从高温物体传到低温物体 D 课堂练习 √ √ 2．(多选)关于热力学第二定律，下列说法正确的是(　　) A．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性 B．“第二类永动机”不可能制成因为它违反了能量守恒定律 C．自然发生的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的 D．自然界进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的 CD 课堂练习 √ 3．关于热现象和热学规律，下列说法正确的是(　　) A．随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并达到绝对零度，最终实现热机效率100% B．热量是不可能从低温物体传递给高温物体的 C．第二类永动机遵从能量守恒定律，故能做成 D．用活塞压缩气缸里的空气，对空气做功2.0×105 J，同时空气向外界放出热量1.5×105 J，则空气的内能增加了5×104 J D 课堂练习 4．(多选)如图所示为电冰箱的工作原理示意图，压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外，下列说法正确的是(　　) A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外 B．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内 的热量传到外界，是因为其消耗了电能 C．电冰箱的工作原理不违反热力学第一定律 D．电冰箱的工作原理违反热力学第一定律 √ √ BC 课堂练习 $$