第3节 热力学第二定律&第4节 熵——系统无序程度的量度（PPT课件）-【顶尖课课练】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（鲁科版 2019）

1 第3章 热力学定律 第3节 热力学第二定律 第4节 熵——系统无序程 度的量度 《顶尖课课练·物理（选择性必修 第三册）（鲁科版）》配套课件 2 【想一想】 一滴墨水在清水中可以自发地扩散，直至扩散均匀，如图所示，那么扩散 均匀后的墨水能否自发地再凝成一滴墨水呢？墨水的扩散过程是可逆的吗？ 答案 墨水的扩散过程是不可逆的。 3 【想一想】 如图中冰箱是家庭生活的必需品，它有很好的保鲜、 冰冻等作用，可以用来储存水果、饮料、肉类等。 冰箱可以通过压缩机的工作，将热量从冰箱内转移 答案 热量不能自发地从低温物体传到高温物体，冰箱工作过程中,热量 的传递从低温的冰箱内部传到冰箱外部是通过电动机电流做功而进行的。 到冰箱外，试着思考：（1）热量能否从低温物体传到高温物体？（2） 冰箱工作过程中，热量的传递是自发进行的吗？ 4 【想一想】 （1）热传递的方向性能否简单理解为“热量不会从低温物体传给高温物 体”？ 答案 热量不能自发地从低温物体传给高温物体,不代表着热量不能从低 温物体传给高温物体。这一过程可以在外界做功的情况下发生。 5 （2）如图所示是制冷机和热机的工作过程 示意图，通过此图思考以下问题： ①制冷机工作时热量是自发地从低温热源传 到高温热源吗？ ②热机工作时能否将从高温热源吸收的热量 全部用来做功？ 6 答案 制冷机由压缩机、冷凝器、蒸发器、 节流装置组成。压缩机用于把制冷剂蒸气从 低压状态压缩至高压状态；冷凝器使压缩机 排出的制冷剂过热蒸气冷却，并凝结为制冷 剂液体，在冷凝器内制冷剂的热量排放给冷 却介质。 在蒸发器内蒸发吸收循环中的热量，从而达到制冷的目的，流出低压的 制冷剂被吸入压缩机，如此循环工作。 热机工作时，从高温热源吸收的热量一部分会被机器吸收，一部分用来 做功。 7 随堂对点自测 1.（宏观过程的方向性）我们绝不会看到一个放在水平地面上的物体， 依靠降低温度就可以把内能自发地转化为动能，使这个物体运动起来。 其原因是( ) C A. 违反了能量守恒定律 B. 在任何条件下内能不可能转化成机械能，只有机械能转化成内能 C. 机械能和内能的转化过程具有方向性，内能转化成机械能是有条件的 D. 以上说法均不正确 8 解析 机械能和内能可以相互转化，但必须通过做功来实现。由热力学 第二定律可知：内能不可能全部转化为机械能，同时不引起其他变化。 9 2.（热力学第二定律的理解）下列说法正确的是 ( ) D A. 机械能全部变成内能是不可能的 B. 第二类永动机不可能制造成功是因为能量既不会凭空产生，也不会 凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化成另 一种形式 C. 根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体 D. 从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的 10 解析 机械能可以全部转化为内能，故A错误；第二类永动机不可能制 造成功是因为它违背了热力学第二定律，故B错误；热量不能自发地从 低温物体传到高温物体，但如果不是自发地，是可以进行的，故C错误； 从单一热源吸收热量全部用来做功而不引起其他变化，是不可能的，但 如果是从单一热源吸收热量全部变为功的同时也引起了其他的变化，是 可能的，故D正确。 11 3.（第二类永动机）第二类永动机不可以制成，是因为( ) D A. 违背了热力学第一定律 B. 热量总是从高温物体传递到低温物体 C. 机械能不可能全部转变为内能 D. 内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化 解析 第二类永动机设想虽然符合热力学第一定律，但是违背了能量转 化中有些过程是不可逆的规律，所以不可能制成，故选D。 12 4.（熵的理解）（多选）对于孤立体系中发生的实际过程，下列说法中 正确的是( ) AC A. 系统的总熵只能增大，不可能减小 B. 系统的总熵可能增大，可能不变，还可能减小 C. 系统逐渐从比较有序的状态向无序的状态发展 D. 系统逐渐从比较无序的状态向更加有序的状态发展 解析 根据熵增加原理，一个孤立系统发生的实际过程，总熵只能增大， A正确，B错误；再根据熵的物理意义，它量度系统的无序程度，熵越 大，无序程度越大，故C正确，D错误。 13 $$