内容正文:
第20讲 对热力学第二定律的理解和应用
【概念辨析】[来源:学科网ZXXK]
一、热力学第二定律的两种表述
(1)热力学第二定律的克劳修斯表述(按照热传递的方向性表述):热量不能自发地从低温物体传到高温物体.
(2)热力学第二定律的开尔文表述(按照机械能与内能转化的方向性表述):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. [来源:学科网]
“自发地”和“不产生其他影响”是理解热力学第二定律的关键.凡是对宏观自然过程进行方向的说明,都可以作为热力学第二定律的表述,且这些不同形式的表述都是等价的.
二、分析永动机不可能制成的原因
第一类永动机违背了能量守恒定律,不可能制成.第二类永动机也是不可能制成的,它虽然不违背能量守恒定律,但违背热力学第二定律中宏观热现象的方向性.
三、热力学第二定律在生活中的综合应用
(1)生活中有时也会出现热量从低温物体传到高温物体的机器,但是有条件的,即有外界参与的.让热量无条件地、自发地从低温物体传到高温物体是不可能的.
(2)用热力学第二定律的两种表述来解释有关物理现象,是判断物理过程能否发生的依据.
【对点题组】
1.根据热力学第二定律,下列判断正确的是( )
A.电流的能量不可能全部变为内能
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而不引起其他变化
D.在热传递中,热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体
2.关于热力学第一定律和热力学第二定律,下列论述正确的是( )
A.热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化,而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式的能,故这两条定律是相互矛盾的
B.内能可以全部转化为其他形式的能,只是会产生其他影响,故两条定律并不矛盾
C.两条定律都是有关能量的转化规律,它们不但不矛盾,而且没有本质区别
D.其实,能量守恒定律已经包含了热力学第一定律和热力学第二定律[来源:学.科.网]
3.关于永动机和热力学定律的讨论,下列叙述正确的是( )
A.第二类永动机违反能量守恒定律
B.如果物体从外界吸收了热量,则物体的内能一定增加
C.外界对物体做功,则物体的内能一定增加
D.做功和热传递都可以改变物体的内能,但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的
【高考题组】
4. (2013·大纲版全国卷)根据热力学定律