4熱力學(xué)第二定律一、熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述1．宏觀過程的方向性熱傳導(dǎo)的方向性：兩溫度不同的物體接觸，熱量會(huì)自動(dòng)地從

高

溫物體傳遞給

低

溫物體．?dāng)U散現(xiàn)象的方向性：兩種不同的氣體可以自發(fā)混合變成均勻混合氣體，但混合氣體卻不能自發(fā)地分開變成兩種純凈的氣體．能量轉(zhuǎn)化的方向性：物體的動(dòng)能可因摩擦轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，但內(nèi)能則不可能自發(fā)轉(zhuǎn)化成物體的動(dòng)能．2．克勞修斯表述熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化

．名師點(diǎn)睛：“自發(fā)地”過程就是不受外來干擾而進(jìn)行的自然過程.二、熱力學(xué)第二定律的開爾文表述1．熱機(jī)效率(1)熱機(jī)：將能源的化學(xué)能、內(nèi)能等轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器．

(2)熱機(jī)效率：其輸出功W

和吸收的熱量Q

的百分比．W(3)公式：η＝

Q

.(4)第二類永動(dòng)機(jī)：從單一熱源吸熱，并全部用來做功的機(jī)器，效率為100%.2．開爾文表述內(nèi)容：不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響．意義：所有熱機(jī)的效率都小于1(或100%)

，宣告第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成．理解：熱力學(xué)第二定律的兩種表述等價(jià)，可互相推導(dǎo)出來．名師點(diǎn)睛：熱力學(xué)第二定律表述的是物理過程的方向性、不可逆性.事實(shí)上這些都是從大量分子的宏觀物理上得到的，屬于宏觀統(tǒng)計(jì)定律.1．下列說法不正確的是(

B

)A．熱量能自發(fā)地從高溫物體傳給低溫物體

B．熱量不能從低溫物體傳到高溫物體

C．熱傳遞是具有方向性的

D．氣體向真空中膨脹的過程具有方向性解析：熱量也能從低溫物體傳遞給高溫物體，比如冰箱、空調(diào)，但不能自發(fā)地傳遞，B錯(cuò)；氣體向真空中膨脹的過程具有方向性．)B2．下列哪些過程不具有方向性(A．熱傳導(dǎo)過程B．重力勢能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的過程C．氣體的擴(kuò)散過程

D．氣體向真空中的膨脹過程3．第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成，是因?yàn)?

D

)

A．違背了能量守恒定律

B．熱量總是從高溫物體傳遞到低溫物體

C．機(jī)械能不能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

D．內(nèi)能不能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，同時(shí)不引起其他變化根據(jù)熱力學(xué)第二定律，下列判斷不正確的是(

A

)

A．電流的能量不可能全部變?yōu)閮?nèi)能

B．在火力發(fā)電機(jī)中，燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部變?yōu)殡娔?/p>

C．熱機(jī)中，燃?xì)鈨?nèi)能不可能全部變?yōu)闄C(jī)械能

D．在熱傳遞中，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體關(guān)于永動(dòng)機(jī)和熱力學(xué)定律的討論，下列敘述正確的是( D

)A．第二類永動(dòng)機(jī)違反能量守恒定律

B．如果物體從外界吸收了熱量，則物體的內(nèi)能一定增加

C．外界對(duì)物體做功，則物體的內(nèi)能一定增加

D．做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，但從能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)來看這兩種改變方式是有區(qū)別的要點(diǎn) 熱機(jī)與熱力學(xué)第二定律1．熱機(jī)的效率熱機(jī)總存在能量耗散，在熱機(jī)從熱源吸收熱量Q

用以做功W時(shí)，總有部分熱量耗散掉，因此熱機(jī)的效率η＝Q總要小于1.2．兩類永動(dòng)機(jī)(1)第一類永動(dòng)機(jī)指無需能源而源源不斷地對(duì)外做功的機(jī)器，違反了能量守恒定律而不能制成．(2)第二類永動(dòng)機(jī)指熱機(jī)效率為100%的機(jī)器，違反了熱力學(xué)第二定律而不能制成．3．熱力學(xué)第一、第二定律熱力學(xué)第一定律表述的是內(nèi)能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移及能量的守恒．公式為ΔU＝Q＋W.熱力學(xué)第二定律表述的是內(nèi)能的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性．其兩種表述分別從內(nèi)能的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化上描述其方向性．克勞修斯表述：從內(nèi)能的轉(zhuǎn)移角度描述其方向性．開爾文表述：從內(nèi)能的轉(zhuǎn)化角度描述其方向性．兩種表述不僅等效，而且等價(jià)．[例題](雙選)一種冷暖兩用型空調(diào)，其產(chǎn)品說明書中宣稱，該空調(diào)在制熱時(shí)，每消耗1

J

電能，將放出3

J

多熱量．下列說法中正確的是(

)這是不可能的，違反了熱力學(xué)第一定律，廠家涉嫌虛假宣傳這是不可能的，違反了熱力學(xué)第二定律，廠家涉嫌虛假宣傳這是可能的，室內(nèi)空氣獲得的熱量有一部分來源于室外冷空氣這是可能的，如果廠家采用更先進(jìn)的工藝技術(shù)制造空調(diào)，每消耗1

J

電能，室內(nèi)空氣或許可以獲得多于3

J

的熱量思路點(diǎn)撥：空調(diào)制冷、制熱靠壓縮機(jī)做功，從室內(nèi)(室外)吸收熱量放到室外(室內(nèi))．在制熱時(shí)，放出的熱量等于消耗的電能與從室外吸收的熱量之和，完全可以大于電能消耗．這既不違背熱力學(xué)第一定律，也不違背熱力學(xué)第二定律．答案：CD下列說法正確的是(

D

)甲物體自發(fā)傳遞熱量給乙物體，說明甲物體的內(nèi)能比乙物體的多熱機(jī)的效率從原理上講可達(dá)100%因?yàn)槟芰渴睾悖浴澳茉次C(jī)”是不可能的

D．以上說法均不正確解析：接觸物體自發(fā)傳遞