第七節(jié)能源環(huán)境

課堂互動講練隨堂達標自測課時活頁訓練第七節(jié)能源環(huán)境基礎知識梳理核心要點突破目標概覽學習目標：1.知道熱傳導的方向性．2．知道什么是第二類永動機，為什么第二類永動機不可能制成．3．知道熱力學第二定律的兩種不同的表述，以及這兩種表述的物理實質(zhì)．4．了解什么是能量耗散．5．知道熱力學零度不可能達到．6．知道能源的概念，知道哪些是常規(guī)能源、可再生能源、不可再生能源、清潔能源及新型能源．重點難點：1.重點：熱力學第二定律的物理實質(zhì)和兩種常見的表述．2．難點：理解和應用熱力學第二定律．學法指導：節(jié)約能源，開發(fā)新能源是社會熱點．也將是高考熱點．一、

熱力學第二定律1.熱傳導的方向性溫度不同的兩個物體相接觸時，熱量會自發(fā)的從__________傳給_________，但不會自發(fā)地從___________傳給___________．這說明熱傳導的過程是具有方向性的．這個過程可以自發(fā)地進行，但是向相反的方向卻不能自發(fā)地進行，要實現(xiàn)相反方向的過程，必須借助外界的幫助，因而產(chǎn)生其他影響或引起其他變化．基礎知識梳理高溫物體低溫物體低溫物體高溫物體2．第二類永動機(1)熱機定義一種把_______轉(zhuǎn)化為________的裝置原理熱機從熱源吸收熱量Q1，推動活塞做功W，然后向冷凝器釋放熱量Q2.效率由能量守恒定律知道Q1＝W＋Q2，我們把熱機做的功W和它從熱源吸收的熱量Q1的比值叫做熱機效率，用η表示，即η＝.內(nèi)能機械能(2)第二類永動機只從單一熱源吸取熱量，使之全部用來做功，而不引起其他變化的熱機．第二類永動機不可能制成，這說明機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有______性，機械能_____全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，內(nèi)能卻______全部轉(zhuǎn)化成機械能，而不引起其他變化．3．熱力學第二定律表述1：不可能使熱量由____________傳遞到__________，而不引起其他變化．方向可以不能低溫物體高溫物體思考(1)熱機的效率為什么不能達到100%？(2)熱量不可能由低溫物體傳遞到高溫物體，這種說法對嗎？表述2：不可能從單一熱源吸收熱量并把它_______用來做功，而不引起其他變化．也可以表述為：第二類永動機是不可能制成的．4．能量耗散(1)能量耗散：流散的內(nèi)能無法重新收集起來加以利用的現(xiàn)象叫做能量耗散．(2)能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有________．全部方向性6．絕對零度不可達到(熱力學第三定律)(1)熱力學溫度：以－273.15℃為下限起點的溫度叫做熱力學溫度，用T表示，單位是開爾文(K)．(2)熱力學溫度T同攝氏溫度t的換算關系T＝___________________.t＋273.15

K【思考·提示】

(1)任何熱機都不可能把吸收的熱量百分之百的轉(zhuǎn)化為機械能，總有一部分熱量散發(fā)到冷凝器中．(2)不對．例如空調(diào)，冰箱．二、能源、環(huán)境1．能源：能夠提供可利用_________的物質(zhì)叫能源．2．常規(guī)能源：人類目前消耗的能量主要來自煤、石油、天然氣等，人們把_____、_____、____________叫做常規(guī)能源．3．大量消耗常規(guī)能源帶來了________問題．能量煤石油天然氣環(huán)境4．常規(guī)能源的短缺和由這類能源利用所帶來的環(huán)境污染，使得新能源的開發(fā)成為當務之急，現(xiàn)在已開發(fā)利用的新能源有風能、水流能、太陽能、核能等．(1)水流能、風能是可再生能源．(2)石油、煤炭等能源物質(zhì)，如果消耗完了就沒有了，是不可再生能源．核心要點突破一、對熱力學第二定律的理解1．兩種表述第一種表述的實質(zhì)是揭示了熱傳遞過程的不可逆性，熱量可以由高溫物體自發(fā)地傳遞給低溫物體而不可以由低溫物體傳遞給高溫物體而不引起其他變化，如電冰箱的使用過程就是將熱量由低溫物體傳給高溫物體，但不是自發(fā)的，其過程中消耗了電能．而第二種表述說的是機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化的不可逆性．機械能可以完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能不能完全轉(zhuǎn)化為機械能而不引起其他變化．2．熱力學第二定律的實質(zhì)熱力學第二定律揭示了有大量分子參與的宏觀過程的方向性．即一切和熱現(xiàn)象有關的宏觀過程都具有方向性．如機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能要全部轉(zhuǎn)化為機械能又不引起其他變化是不可能的，因此，第二類永動機不可能制成．熱力學第二定律是獨立于熱力學第一定律的一個重要自然規(guī)律．特別熄提醒3．熱色力學勒第二服定律靜的意盜義指明鑼了自煌然界拆中哪血些過擾程可純以自病發(fā)實淘現(xiàn)，午哪些厲過程紐奉不能努自發(fā)漲實現(xiàn)歸．對危人們逝認識葛自然盼，利蒙用自劑然有舟重要義的指圣導意票義，零在物含理、挑化學挑、生儉物學崗領域斃也有射重要辦的指拜導意絨義．4．兩舌種表冶述的盤比較(1除)描述馬的角效度不柄同①第漏一種曉表述痛是從伶熱傳牲遞的王角度雙，揭帝示了變熱傳幟遞的鉗不可愧逆性慎．②第草二種鋒表述孕是從閥內(nèi)能脾和機踩械能動轉(zhuǎn)化幻玉的角誕度，褲揭示眼了兩住者轉(zhuǎn)典化的解不可籮逆性葉．(2廚)兩種求表述照是等絡效的熱力齒學第宜二定右律的譜表述寧除了奇上述生兩種垃形式劍外，愧還有愛很多榨表述際，只掙要是盡能體僚現(xiàn)熱躬力學晴過程系具有朽方向駱性的盆事實捏都可鳴以作筍為它餃的表截述．倦這些鑼表述厭看上舅去似古乎沒進什么自聯(lián)系飛，然磨而它呈們都墓是等若效的汁，理吃論上除可以戶由其也中一粉個推棵導出型另一農(nóng)個．特別患提醒1．“自發(fā)提地”過程倉是指葵不受謠外界潔干擾手進行芹的自稿然過稀程．2．在堤整個皮自然厭界中運，無燥論有嘗生命麗的或翁無生設命的俘，所舉有的鈔宏觀證自發(fā)賠過程懷都具糠有單傍向性瘡，都墊有一孔定的晉方向鴉性，尖都是止一種哲不可解逆過伐程，從如水優(yōu)向低遲處流適，重遠物向貓下落葵，山異岳被失侵蝕敘，房豬屋衰肚朽倒仆塌，種人的嘗一生沒從嬰尼兒到淡老年概再到蓬死亡集等．2．可掃見，滴任何稀熱機(即使警是理占想熱娘機，皂沒有尼摩擦椅，也膜沒有輸漏氣曉等能掀量損壓失)都不聲可能集把吸濕收的腥能量蘇百分迅之百元地轉(zhuǎn)畫化成久機械賽能，攔總有徑一部富分熱駐量Q2散發(fā)消到冷強凝器猜中，聚也就扯是說適，那鼻種沒凳有冷穿凝器位，只鋒有單祖一熱環(huán)源，柜從這廣個單蜘一熱紛源吸換收的墳熱量撓能全巷部用火來做棚功而丙不引級起其織他變窯化的勵熱機(第二區(qū)類永捕動機)是永淹遠不尤可能爛制造亮成功抖的．3．熱帽機能嗎流圖圖11－6－1三、珠熱力挨學第鞋一、墾第二械定律夸的比綠較1．兩戰(zhàn)定律軋揭示痰的問盲題不嗚同(1此)熱力妹學第滅一定闖律從飛能量雁守恒軋的角策度揭銷示了枯功、亂熱量港和內(nèi)近能改退變量艘三者左的定凱量關乏系，覆是普據(jù)遍意衰義下奴的能寸量守稍恒定衡律的禿一種盡特殊閥形式產(chǎn)．(2秒)熱力是學第淋二定獄律則夠反映倒了自朋然過京程進窩行的次方向狐性和遼條件糊．指配明并城非所趴有遵瘡守能稿量守挨恒的曲過程宴都能北實現(xiàn)鍛．2．兩供定律燈的表題述形張式不院同(1杠)熱力磨學第辜一定簡律只品有一撿種表黑述形提式，仗即ΔU＝W＋Q.告誡企人們病：第復一類監(jiān)永動提機不兼可能切制成模．(2這)熱力命學第離二定條律有妄多種驗表述躍形式將，告歉誡人泛們：救第二競類永逃動機尺不可沈能制培成．3．在牌熱力店學中索，兩溜者既烈相互手獨立隨，又狠互為處補充終，共界同構(gòu)煮成了蔑熱力珠學知拾識的就理論改基礎支．特別妻提醒熱力扒學第工一、減第二槍定律臨從不降同角單度揭吐示了想熱力忘學過謊程中筒遵守通的規(guī)主律，班只有量同時再符合棗兩定遇律的領過程謊才能框?qū)崿F(xiàn)唇．即時峽應用下列金說法醉正確番的是()A．熱揀量不牙能由草低溫鼓物體態(tài)傳遞漫到高烘溫物裁體B．外缺界對悼物體免做功短，物象體的解內(nèi)能兩必定委增加C．第松二類物永動魚機不橡可能景制成岡，是佛因為感違反焦了能剪量守扁恒定屆律D．不漢可能餐從單烏一熱者源吸鴨收熱使量并歲把它斃全部哨用來沫做功李，而軍不引工起其畜他變凈化解析暑：選D.在一告定條書件下欠熱量歸可以死由低詳溫物吐體傳漿遞到度高溫蔬物體(例如才電冰匠箱的紗工作汗過程)，這冠并不機違背妹熱力愚學第端二定拒律，軟故A錯．液由熱氣力學歸第一迅定律衫知外擺界對屈物體巾做正彎功，里物體陽的內(nèi)傳能不背一定過增加陰，故B錯．婚第二裕類永嗚動機概并不進違反異能量乒守恒焦定律胸，而調(diào)違反戴了熱買力學芬第二總定律沫，選攝項C不正瞧確．課堂互動講練對熱力學第二定律的理解例1根據(jù)插熱力死學第寶二定孝律，斗下列傲判斷苦正確懸的有()A．熱喚機中椅燃氣季的內(nèi)巧能不蹲可能孩全部嗚變成碼機械份能B．電桑流的懶能不么可能語全部插變成容內(nèi)能C．在脫火力機發(fā)電陜機中芝，燃礙氣的冶內(nèi)能額不可竄能全祥部變章成電逼能D．在下熱傳棍導中望，熱賓量不錢可能年自發(fā)蓬地從姻低溫敏物體撇傳遞待給高鞭溫物溝體【解拾析】凡是粱與熱瞞現(xiàn)象披有關省的宏吉觀熱島現(xiàn)象探都具初有方腸向性零．無別論采尸用任寇何設婦備和叛手段雀進行窗能量反轉(zhuǎn)化資，總低是遵社循“機械灶能可接全部悉轉(zhuǎn)化樂為內(nèi)眨能，秋而內(nèi)劈燕能不壤能全獨部轉(zhuǎn)懼化為檢機械迷能”，故A正確鄰．火召力發(fā)維電機耐發(fā)電幫時，安能量噴轉(zhuǎn)化票的過鼠程為煉內(nèi)能→機械孕能→電能童．因那為內(nèi)筒能→機械閥能的絹轉(zhuǎn)化攪過程阻中會紋對外遼放出憐熱量沖，故紀燃氣歲的內(nèi)茅能必輸然不肥能全樸部變凱為電隱能，C正確算．熱景量從歸低溫億物體數(shù)傳遞及到高撲溫物淺體不聚能自己發(fā)進至行，副必須系借助銅外界碰的幫揭助，萌結(jié)果運會帶顯來其脫他影江響，憐這正周是熱繪力學掃第二喪定律爽第一枯種(克氏)表述恒的主畜要思管想．東故D正確攏．由川電流軍熱效凱應中匠的焦蜘耳定妄律可夢知，稠電流燈的能奪可以暫全部噴轉(zhuǎn)化育為內(nèi)察能．肆故B錯．【答游案】AC貨D【思富維升擋華】對熱輕力學利第二階定律麻的理別解可掙從以甘下幾衫方面秧：(1原)熱傳帖導的考方向膊性；(2睬)內(nèi)能撕和機童械能傲轉(zhuǎn)化秀的方爆向性趴；(3賣)能量吹耗散照的實慕質(zhì)．永動機的理解例2下列勢說法居中正計確的休是()A．第盡二類償永動煌機跟雕第一妨類永僚動機趕一樣慎，都射違背煮了能急量守攀恒定屋律B．第腐二類拼永動標機不晃可能后制成拼說明給機械筋能可管以全替部轉(zhuǎn)倉化為趴內(nèi)能挑，而某內(nèi)能抄卻不折能完辣全轉(zhuǎn)繞化為忙機械惱能C．第升二類過永動諒機違車背了紡能量讓轉(zhuǎn)化丙的方肆向性D．自必然界蟲中能顫量是鐘守恒含的，謊所以踢不用重考慮齡節(jié)約甘能源【解牙析】第二浪類永丘動機零雖不銹違背腦能量奸守恒置定律擔，但匪違背辯了熱經(jīng)傳導叉中能睡量轉(zhuǎn)惹化的疏方向莊性，A錯，C對；直機械填能可趣以完抖全轉(zhuǎn)掩化為限內(nèi)能扯，而膜內(nèi)能柱在一長定的雞條件任下也盲可以愈完全強轉(zhuǎn)化億為機辣械能侵，B選項雀錯；俘自然評界里憑可利仆用的描能源啄是有削限的樂，故財仍需材節(jié)約玩能源葛，D錯．【答罷案】C【思遼維升體華】機械柴能和被內(nèi)能潮的轉(zhuǎn)爐化具謎有方具向性廈，內(nèi)偷能不政可能骨全部眨轉(zhuǎn)化除為機飾械能膚而不懷引起牛其他胃變化李．能量與能源問題例