四、热力学第二定律.doc

热力学第二定律导学单学习目标：1.了解热传导过程的方向性，明白自然过程具有方向性；2.知道什么是第二类永动机并理解其不可能制成的原因；3.理解热力学第二定律的两种不同表述以及这两种表述的实质；4.能根据热传导的方向性和热力学第二定律分析判断生产生活中的热现象发生的原因；5.能够从物理、哲学、数学等不同角度对热力学第二定律有所体会，对认识世界有指导作用。一、聚焦国际重大时事海湾战争海湾战争是越南战争后的又一个大规模的局部战争，参与反伊联盟的共有40个国家，以美国为首。战争中伤亡10万多人，伊拉克经济损失2000亿美元以上，对伊拉克造成了难以置信的损伤。战争的起因大约有以下几类：能源、资源的所有权争端；宗教，信仰，意识形态的冲突；领土主权的归属。目前来说，石油引发的战争最常见。思考：1、海湾战争到底争的是什么？石油意味着什么？2、如果我们有源源不断的能源和动力，我们将会得到多大的好处？我们将会解决多少问题？将会避免多少矛盾？二、能否开发新能源？ 能否制成永动机？我们在初中学过，当物体温度升高时，就要吸收热量；当物体温度降低时，就要放出热量。而且热量公式Q = cmt。地球上有大量的海水,它的总质量约为1.41018 t , 如果这些海水的温度降低0.1oC,将要放出多少焦耳的热量？海水的比热容为C=4.2103J/(kg)1、求出热量值2、你对求出的热量值的大小有何感想？3、我们是否应该去开发这样的新能源呢？4、我们是否应该制造从单一热源不间断地吸收热量从而源源不断地做功的机器呢？5、3和4的想法是否符合热力学第一定律？能否实现？三、请同学们回答根据自己的预习从这些例子中能想到什么道理1.英语叙事中，常常会用到：firstly 、 secondly 、next 、and then 、 finaly等步骤性词语；2.我们都在说“世上没有后悔药”的道理；3.常有人发出“先有鸡还是先有蛋”的疑问；4.花虽有重开日，人却无再少年；5.落叶流水不复返 四、一切的自然过程都是具有方向性的。请在小组内谈论研究，举一具体实例。五、热传导的方向性一杯烧开的水，会向周围的空气散发热量，一段时间后，水会和周围空气的温度一样高。如果在开水中放入冰块，冰块就会从水中吸热并融化，水会冰凉，但是过一段时间后水温还是会和室温一样的。结论：热传导过程是否具有可逆性？是否具有方向性？1、两个温度不同的物体相互接触，热量总是从 物体流向 物体，直到两个物体 。2、有没有可能发生热量从低温物体自发地流向高温物体的现象？电冰箱工作是这样的吗？若不是是怎样的？结论：要使热量从低温物体流向高温物体，使两物体温差越来越大，并非完全不可能，只是 。六、扩散过程的方向性容器B中的气体能否自发地流入容器A,使B中成为真空?打开阀门，容器A中的气体会自发地向容器B中膨胀。最后两容器都充满气体。 结论：扩散现象是否具有不可逆性是否具有方向性？可以让B中的气体流入A中吗？如能，会不会引起其他变化？【再探】两种不同的气体 （可以/不可以）自发地进入对方最后形成均匀的混合气体；相反的现象 （会/不会）自发地进行，如进行， （会/可能会/必然会）引起其它的变化。七、热机效率1、根据能量守恒定律，Q1、W、Q2三者之间满足什么关系？2、热机总要向冷凝器散热，所以不可能把它吸收的热量全部转化为机械能，即总会有：Q1W。所以你认为热机效率的取值范围是怎样的？3、第二类永动机不能制成能否说明机械能与内能间转化具有方向性？它们之间的方向性是怎样的？表述一：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化。表述二：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。也可表述为：不可能制成第二类永动机。八、热力学第二定律1、热力学第二定律的两种表述的实质是什么？2、为什么说热力学第二定律两种表述是等价的？九、牛刀小试1、下列说法正确的是 ( ) A在自然条件下，热传递的过程是不可逆的 B热量不可能由高温物体传递给低温物体C气体的扩散过程具有方向性 D一切形式能量转化都不具有方向性2、根据热力学第二定律，可知下列说法中正确的是（ ） A不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其它变化B没有冷凝器，只有单一的热源，能将从单一热源吸收的热量全部用来做功，而不引起其它的变化的热机是可实现的 C致冷系统能将冰箱里的热量传给外界较高温度的空气中而不引起其它变化D不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化题后笔记及心得：十、视频学习热力学第二定律1、观看了学习视频在原有对热力学第二定律的理解基础上有些什么新的认识？2、 观后学习笔记十一、热力学第二定律的意义1、热力学第二定律揭示了什么规律？2、热力学第二定律与热力学第一定律是什么关系？3、热力学第二定律对我们认识自然和利用自然有何作用？课后作业：（最少完成4个）1.分析课本34页“问题与练习”，伙伴间相互谈论研究，有疑惑的询问老师；2.根据本节所学，再次分析节约能源是否有