1、根據(jù)熱力學第二定律，每個物體都有內(nèi)能。地球上豐富的海水總質(zhì)量約為1.41018噸。如果它的溫度降低1攝氏度，它可以釋放相當于1800萬座核電站的年發(fā)電量，其功率為100萬千瓦，足以供全世界使用4000年。然而，人類不能利用這種“新能源”。原因是它涉及熱力學第二定律，一個物理學的基本定律。根據(jù)能量守恒定律，能量在自然界發(fā)生的所有過程中都是守恒的。那么，所有符合能量守恒的宏觀過程都能發(fā)生嗎？1.熱傳導的方向性1例：熱量會自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體。2.熱傳導的過程是有方向性的。3.自然界中涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程是有方向性的。熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體。(克勞修斯陳述)，注意這里的“自

2、發(fā)”是指在沒有任何外部影響或幫助的情況下，當冰箱工作時，它可以將冰箱中的熱量(在較低溫度下)傳遞給外部空氣(在較高溫度下)，因為冰箱消耗電能并對制冷系統(tǒng)做出貢獻。熱力學第二定律表述一儲存食物，大氣，冰箱制冷系統(tǒng)，作功，熱機：它是一種將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置，效率：Q1=W Q2熱機的效率是從能量守恒定律可知的，內(nèi)燃機原理：燃料燃燒產(chǎn)生熱量Q1(高溫儲熱器)，推動活塞向外作功， 并且將廢氣排放到外部世界(低溫熱儲器)機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)換的方向性，熱源、冷凝器、熱機都做功，不可能從單個熱儲器中吸收，并且使其完全成功而沒有任何其他影響。 (開爾文表達式)，熱源，熱機，功，冷凝器，熱力學第二定律-表達式

3、2，3，第二類永動機，第二類永動機：人們稱能從單一熱源吸收熱量并利用它做功而不引起其他變化的假想熱機為第二類永動機。第二種永動機不能制造，這意味著機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)換過程是定向的。雖然機械能可以完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能不能完全轉(zhuǎn)化為機械能，同時也不會引起其他變化。盡管第二種永動機的假設沒有違反能量守恒定律，但它違反了與熱現(xiàn)象相關的宏觀自然過程的方向性定律。熱力學第二定律有兩種常見的表達式：(1)根據(jù)熱傳遞的方向性：不可能在不引起其他變化的情況下將熱量從低溫物體傳遞到高溫物體克勞修斯表達式(2)根據(jù)機械能和內(nèi)能之間轉(zhuǎn)換過程的方向性：不可能從單個儲熱器中吸收熱量并將其全部用于做功而不引起其他變化開爾文

4、表達式。兩種表達式是等價的，另一種可以從一個表達式中導出。這兩個表達式都被稱為熱力學第二定律。3熱力學第二定律的重要性表明了涉及大量分子的宏觀過程的方向性，這是一個獨立于熱力學第一定律的重要自然定律。氣體的內(nèi)能不能完全轉(zhuǎn)化為電能。在熱機中，氣體的內(nèi)能不能完全轉(zhuǎn)化為機械能。在熱傳導中，熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體。根據(jù)熱力學第二定律，所有與熱現(xiàn)象有關的宏觀過程都具有方向性，電流的能量可以完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能(從電流熱效應中的焦耳定律可知)。然而，不能完全轉(zhuǎn)化為電流的能量和機械能可以完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能不能完全轉(zhuǎn)化為機械能。在熱傳導中，熱量只能自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，而不能自發(fā)地從低

5、溫物體傳遞到高溫物體。因此，選項A是正確的。例2第二種永動機不能制造，因為a違反了能量守恒定律。b。熱量總是從高溫物體傳遞到低溫物體。c。機械能不能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。d。內(nèi)能不能完全轉(zhuǎn)化為機械能而不引起其他變化。第二類永動機的單項選擇分析雖然它符合能量守恒定律，但它違反了能量轉(zhuǎn)換的某些過程是不可逆的這一定律。因此，這是不可能的。選項D是正確的。例3試圖對熱力學第一定律和熱力學第二定律進行簡單的分析。熱力學第一定律和熱力學第二定律是熱力學知識的理論基礎。前者對自然過程沒有限制，只是指出在任何熱力學過程中都不會有能量的增加或損失，反映了物體內(nèi)能變化與熱量和做功之間的定量關系；后者是解決哪些過程可以自

6、發(fā)發(fā)生，哪些過程必須在外部條件的幫助下進行。摘要：熱力學第二定律有兩種常見的表述，它們表明了涉及大量分子的宏觀過程(即與熱現(xiàn)象有關的宏觀過程)的方向性，而第二種永動機是不能制造的。7.合并練習1。下列哪個物理過程有方向性？a .熱傳導過程；b .機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程；c .氣體的擴散過程；d .氣體膨脹成真空的過程。答：學士學位，2。熱機是一種_ _ _ _ _ _裝置。熱機所做的功與從熱源吸收的熱量之比稱為效率，3。熱力學第二定律使人們認識到宏觀過程涉及到_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _方向現(xiàn)象；全部；不行。第二種永動機是什么？為什么第二種永動機不能產(chǎn)生？答：能從單一熱源吸收熱量并全部用