4　热力学第二定律 (3).pptx

热力学第二定律鹿泉区第三中学齐建风,在晨检时，用水银体温计测得某同学体温为36.5摄氏度。为什么体温计显示的温度等于该同学的体温？为什么不会出现温度计的温度下降，而人的体温上升？,世界杯足球赛中，滚动的足球慢慢停下来，足球的动能转化成什么能量？为什么不会出现足球温度下降，让它自己又滚动起来？,煤改气让家家户户都用上了天燃气这种清洁能源，使用天然气一定要按照操作要求，避免出现天然气泄漏。为什么泄露的天然气不会自己聚集到容器中？,1一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的如物体间的传热，能量自发的转化，气体的膨胀、扩散都有特定的方向性2反映宏观自然过程方向性的定律就是热力学第二定律,热力学第二定律的几种表述,一、克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。它按热传递的方向性来表述，指出了在自然条件下热量只能从高温物体向低温物体转移，而不能由低温物体自动向高温物体转移，也就是说在自然条件下，这个转变过程是不可逆的。要使热传递方向倒转过来，只有靠消耗功来实现。,热机,热机是一种把内能转化为机械能的装置。原理：燃料燃烧产生热量Q1（高温热源）工作物质对外做功W排出废气向外界（低温热源）放热Q2,热机效率,由能量守恒定律知道Q1=W+Q2热机的效率小于100%。热机不可能把从高温热源吸收的热量全部转化为机械能，总有一部分热量散发到低温热源中。,二、开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。机械能与内能转化过程的方向性：机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功以转化为机械能,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。热力学第二定律的意义在于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。对任何一类宏观过程进行方向的说明都可作为热力学第二定律的表述,其它表述,三、气体向真空的自由膨胀是不可逆的,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1.41021kg，它的温度只要降低1oC，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，足够全世界使用4000年。而人类不能利用这种“新能源”，这种机器叫做第二类永动机四、第二类永动机不可能制成,根据热力学第二定律，下列判断不正确的是A.足球的动能不可能全部变为内能B在火力发电机中，燃料的内能不可能全部变为电能C热机中，燃料内能不可能全部变为机械能D在热传递中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温度物体,第二类永动机不可能制成，是因为A.违反了能量的守恒定律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违反了热力学第二定律,如图所示，气缸内盛有一定质量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气。现通过活塞杆使活塞缓慢地向右移动，这样气体将等温膨胀并对外做功，若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法中正确的是A气体从单一热源吸热，并全部用来对外做功，因此该过程违反热力学第二定律B气体从单一热源吸热，但并未全部用来对外做功，所以该过程违反热力学第二定律C气体是从单一热源吸热，并全部用来对外做功，但此过程不违反热力学第二定律D以上三种说法都不对,小结,反映宏观自然过程方向性的定律就是热力学第二定律。克劳修斯表述：按热传递的方向性来表述：热量不能自发地从低温物体传