熱力學(xué)第二定律粵教版選修3-3第三章第四節(jié)廣州市第一中學(xué)物理科李文海熱力學(xué)第二定律粵教版選修3-3第三章第四節(jié)1回顧：

熱力學(xué)第一定律

能量守恒

第一類永動機回顧：

熱力學(xué)第一定律

能量守恒

第一類永動機2地球上海水總質(zhì)量達1.4X1021kg，如果制造一種機器，把這些海水降低1oC，放出的熱量9X1018kW·h，利用這臺機器來發(fā)電，就可以解決能源危機了。假如現(xiàn)在有一壺60oC的熱水請你猜想一下如何來做這樣一個機器。這樣做會違反能量守恒定律嗎？有一缸50oC的理想氣體（帶無摩擦活塞）理想氣體吸熱膨脹推動活塞對外做功前提條件地球上海水總質(zhì)量達1.4X1021kg，如果制造一種機器，把3這是熱力學(xué)第二定律的第一種表述它表明按熱傳遞的自發(fā)方向性，高溫低溫?zé)崃繒园l(fā)的從高溫物體傳到低溫物體，但不可能使熱量自發(fā)從低溫物體傳到高溫物體．即不可能使熱量從低溫物體傳到高溫物體，而不引起其他變化．請你嘗試運用分子動理論來解釋這是熱力學(xué)第二定律的第一種表述熱量會自發(fā)的從高溫物體傳到低溫4電冰箱為什么可以讓物品的溫度不斷降低，且低于室溫？低溫高溫放熱，需要消耗額外的能量，驅(qū)動制冷壓縮機做功。不能自發(fā)進行電冰箱為什么可以讓物品的溫度不斷降低，且低于室溫？低溫高溫5地球上海水總質(zhì)量達1.4X1021kg，如果制造一種機器，把這些海水降低1oC，放出的熱量9X1018kW·h，利用這臺機器來發(fā)電，就可以解決能源危機了。能否制作一個可以直接把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置？高溫?zé)釒霶1對外做功熱機W①熱機：是一種把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。(內(nèi)燃機是熱機的其中一種）②原理：燃料燃燒產(chǎn)生熱量Q1（高溫?zé)嵩矗┩苿踊钊麑ν庾龉排出廢氣向外界（低溫?zé)嵩矗┓艧酫2低溫?zé)釒霶2地球上海水總質(zhì)量達1.4X1021kg，如果制造一種機器，把6熱力學(xué)第二定律的第二種表述：不可能從單一熱庫吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化．它說明了機械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程的方向性且效率取決于高低熱庫的溫度③效率：由能量守恒定律知道Q1=

W+Q2

熱機的效率高溫?zé)釒斓蜏責(zé)釒霶1Q2對外做功熱機W熱機的效率小于100%，就不可能把從高溫?zé)嵩次盏臒崃咳哭D(zhuǎn)化為機械能，總有一部分熱量散發(fā)到冷凝器中。熱力學(xué)第二定律的第二種表述：它說明了機械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程的方7高溫?zé)釒斓蜏責(zé)釒霶1制冷機吸熱Q2對外做功W驅(qū)動制冷機熱機制冷機放熱W+Q2假如從單一熱庫吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化．低溫向高溫放熱Q2不可能??！高溫?zé)釒斓蜏責(zé)釒霶1制冷機對外做功W熱機制冷機放熱W+Q2假8熱力學(xué)第二定律1．熱力學(xué)第二定律常見的兩種表述：(1)按熱傳遞的方向性來表述：不可能使熱量從低溫物體傳到高溫物體，而不引起其他變化．(2)按機械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程的方向性來表述：不可能從單一熱庫吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化．意義：提示了有大量分子參與的宏觀過程的方向性，是獨立于熱力學(xué)第一定律的一個重要自然規(guī)律．熱力學(xué)第二定律1．熱力學(xué)第二定律常見的兩種表述：意義：9地球上海水總質(zhì)量達1.4X1021kg，如果制造一種機器，把這些海水降低1oC，放出的熱量9X1018kW·h，利用這臺機器來發(fā)電，就可以解決能源危機了。違反了熱力學(xué)第二定律這樣做會違反能量守恒定律嗎？——第二類永動機地球上海水總質(zhì)量達1.4X1021kg，如果制造一種機器，把10思考:如圖所示,容器A中裝有氣體,容器B是真空,打開閥門K,容器A中的氣體會自發(fā)地向B中膨脹,最后兩個容器都充滿氣體.會不會氣體自發(fā)地從容器B流向容器A,最后使容器B恢復(fù)成真空呢?思考:如圖所示,容器A中裝有氣體,容器B是真空,打開閥門K,11例題分析：[例1]根據(jù)熱力學(xué)第二定律，下列判斷正確的是（）A.電流的能不可能全部變?yōu)閮?nèi)能B．在火力發(fā)電機中，燃氣的內(nèi)能不可能全部變?yōu)殡娔蹸．熱機中，燃氣內(nèi)能不可能全部變?yōu)闄C械能D．在熱傳導(dǎo)中，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫度物體．CD例題分析：[例1]根據(jù)熱力學(xué)第二定律，下列判斷正確的是12[例2]第二類永動機不可以制成，是因為（）

A.違背了能量的守恒定律

B．熱量總是從高溫物體傳遞到低溫物體

C．機械能不能全部轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能

D．內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機械能，同時不引起其他變化D[例2]第二類永動機不可以制成，是因為（）13[例3]下列哪些物理過程具有方向性A.熱傳導(dǎo)過程B．機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程C．氣體的擴散過程D．氣體向真空中膨脹的過程。ABCD[例3]下列哪些物理過程具有方向性ABCD14小結(jié)

熱力學(xué)第二定律的建立對熱力學(xué)第二定律的理解小結(jié)熱力學(xué)第二定律的建立15熱力學(xué)第二定律粵教版選修3-3第三章第四節(jié)廣州市第一中學(xué)物理科李文海熱力學(xué)第二定律粵教版選修3-3第三章第四節(jié)16回顧：

熱力學(xué)第一定律

能量守恒

第一類永動機回顧：

熱力學(xué)第一定律

能量守恒

第一類永動機17地球上海水總質(zhì)量達1.4X1021kg，如果制造一種機器，把這些海水降低1oC，放出的熱量9X1018kW·h，利用這臺機器來發(fā)電，就可以解決能源危機了。假如現(xiàn)在有一壺60oC的熱水請你猜想一下如何來做這樣一個機器。這樣做會違反能量守恒定律嗎？有一缸50oC的理想氣體（帶無摩擦活塞）理想氣體吸熱膨脹推動活塞對外做功前提條件地球上海水總質(zhì)量達1.4X1021kg，如果制造一種機器，把18這是熱力學(xué)第二定律的第一種表述它表明按熱傳遞的自發(fā)方向性，高溫低溫?zé)崃繒园l(fā)的從高溫物體傳到低溫物體，但不可能使熱量自發(fā)從低溫物體傳到高溫物體．即不可能使熱量從低溫物體傳到高溫物體，而不引起其他變化．請你嘗試運用分子動理論來解釋這是熱力學(xué)第二定律的第一種表述熱量會自發(fā)的從高溫物體傳到低溫19電冰箱為什么可以讓物品的溫度不斷降低，且低于室溫？低溫高溫放熱，需要消耗額外的能量，驅(qū)動制冷壓縮機做功。不能自發(fā)進行電冰箱為什么可以讓物品的溫度不斷降低，且低于室溫？低溫高溫20地球上海水總質(zhì)量達1.4X1021kg，如果制造一種機器，把這些海水降低1oC，放出的熱量9X1018kW·h，利用這臺機器來發(fā)電，就可以解決能源危機了。能否制作一個可以直接把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置？高溫?zé)釒霶1對外做功熱機W①熱機：是一種把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。(內(nèi)燃機是熱機的其中一種）②原理：燃料燃燒產(chǎn)生熱量Q1（高溫?zé)嵩矗┩苿踊钊麑ν庾龉排出廢氣向外界（低溫?zé)嵩矗┓艧酫2低溫?zé)釒霶2地球上海水總質(zhì)量達1.4X1021kg，如果制造一種機器，把21熱力學(xué)第二定律的第二種表述：不可能從單一熱庫吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化．它說明了機械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程的方向性且效率取決于高低熱庫的溫度③效率：由能量守恒定律知道Q1=

W+Q2

熱機的效率高溫?zé)釒斓蜏責(zé)釒霶1Q2對外做功熱機W熱機的效率小于100%，就不可能把從高溫?zé)嵩次盏臒崃咳哭D(zhuǎn)化為機械能，總有一部分熱量散發(fā)到冷凝器中。熱力學(xué)第二定律的第二種表述：它說明了機械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程的方22高溫?zé)釒斓蜏責(zé)釒霶1制冷機吸熱Q2對外做功W驅(qū)動制冷機熱機制冷機放熱W+Q2假如從單一熱庫吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化．低溫向高溫放熱Q2不可能??！高溫?zé)釒斓蜏責(zé)釒霶1制冷機對外做功W熱機制冷機放熱W+Q2假23熱力學(xué)第二定律1．熱力學(xué)第二定律常見的兩種表述：(1)按熱傳遞的方向性來表述：不可能使熱量從低溫物體傳到高溫物體，而不引起其他變化．(2)按機械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程的方向性來表述：不可能從單一熱庫吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化．意義：提示了有大量分子參與的宏觀過程的方向性，是獨立于熱力學(xué)第一定律的一個重要自然規(guī)律．熱力學(xué)第二定律1．熱力學(xué)第二定律常見的兩種表述：意義：24地球上海水總質(zhì)量達1.4X1021kg，如果制造一種機器，把這些海水降低1oC，放出的熱量9X1018kW·h，利用這臺機器來發(fā)電，就可以解決能源危機了。違反了熱力學(xué)第二定律這樣做會違反能量守恒定律嗎？——第二類永動機地球上海水總質(zhì)量達1.4X1021kg，如果制造一種機器，把25思考:如圖所示,容器A中裝有氣體,容器B是真空,打開閥門K,容器A中的氣體會自發(fā)地向B中膨脹,最后兩個容器都充滿氣體.會不會氣體自發(fā)地從容器B流向容器A,最后使容器B恢復(fù)成真空呢?思考:如圖所示,容器A中裝有氣體,容器B是真空,打開閥門K,26例題分析：[例1]根據(jù)熱力學(xué)第二定律，下列判斷正確的是（）A.電流的能不可能全部變?yōu)閮?nèi)能B．在火力發(fā)電機中，燃氣的內(nèi)能不可能全部變?yōu)殡娔蹸．熱機中，燃氣內(nèi)能不可能全部變?yōu)闄C械能D．在熱傳導(dǎo)中，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫度物體．CD例題分析：[例1]根據(jù)熱力學(xué)第二定律，下列判斷正確的是27[例2]第二類永動機不可以制成，是因為（）

A.違背了能量的守恒定律

B．熱量總是從高溫物體傳遞到低溫物體

C．機械能不能