高中物理 10.4热力学第二定律课件 新人教版选修33.ppt

第十章热力学定律 第四节热力学第二定律 任何物体都具有内能 在地球上贮存量十分丰富的海水总质量约达1 4 1018吨 它的温度只要降低0 1 就能释放相当于1800万个功率为100万千瓦的核电站一年的发电量 而人类都不能利用这种 新能源 究其原因 是因为涉及物理学的一个基本定律 1 实例 热量会自发地从高温物体传给低温度物体 2 热传导的过程具有方向性 3 自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性 一 热传导的方向性 热传导的过程可以向一个方向自发地进行 热量从高温物体自发地传给低温物体 但向相反的方向不会自发地产生 热量不会自发地从低温物体传给高温物体 只有在外界的帮助才能进行 二 机械能与内能转化的方向性 机械能可以全部转化为内能 在不引起其他变化的情况下 内能却不能全部转化成机械能 三 热机 1 热机工作特点 2 工作示意图 需要一定工作物质 需要两个热源 把热 内 能转换成机械能的装置 1 热机做的功w和它从热源吸收的热量q吸的比值叫做热机的效率 2 热机的效率不可能达到100 3 热机的效率 四 第二类永动机 1 第二类永动机 人们把想象中能够从单一热源吸收热量 全部用来做功而不引起其他变化的热机叫做第二类永动机 2 第二类永动机不可能制成表示机械能和内能的转化过程具有方向性 尽管机械能可以全部转化为内能 内能却不能全部转化成机械能 同时不引起其他变化 3 第一类永动机和第二类永动机它们都不可能制成 第一类永动机的设想违反了能量守恒定律 第二类永动机的设想虽不违反能量守恒定律 但违背了跟热现象相联系的宏观过程具有方向性的自然规律 五 热力学第二定律 1 热力学第二定律常见的两种表述 1 按热传递的方向性来表述 不可能使热量从低温物体传到高温物体 而不引起其他变化 2 按机械能与内能转化过程的方向性来表述 不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功 而不引起其他变化 2 两种表述是等价的可以从一种表述导出另一种表述 两种表述都称为热力学第二定律 3 热力学第二定律的意义提示了有大量分子参与的宏观过程的方向性 是独立于热力学第一定律的一个重要自然规律 1 宇宙中存在着温度的下线 273 15 以这个下线为起点的温度叫热力学温度 2 热力学零度不可能达到 六 热力学第三定律 例1 根据热力学第二定律 下列判断正确的是 a 电流的能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d 在热传导中 热量不可能自发地从低温物体传递给高温度物体 b c d 例2 第二类永动机不可以制成 是因为 a 违背了能量的守恒定律b 热量总是从高温物体传递到低温物体c 机械能不能全部转变为内能d 内能不能全部转化为机械能 同时不引起其他变化 d 例3 试对热力学第一定律和热力学第二定律做一简单的评析 热力学第一定律和热力学第二定律是构成热力学知识的理论基础 前者对自然过程没有任何限制 只指出在任何热力学过程中能量不会有任何增加或损失 反映的是物体内能的变化与热量 做功的定量关系 后者则是解决哪些过程可以自发地发生 哪些过程必须借助于外界条件才能进行 小结 1 热力学第