高中物理之热力学第二定律知识点VIP

1、高中物理之热力学第二定律知识点热力学第二定律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，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。热力学第二定律的两种表述1 克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物 体。2 开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变 成功，而不产生其它影响。热机1 热机的效率 ：热机输出的机械功与燃料产生的热量的比值，用公式表示为.热机的效率不可能达到 100%。2 第二类永动机：只有单一热源，从单一热源吸收热量， 可以全部用来做功的热机叫第二类永动机，它不违背能量守 恒定律，但违背热力学第二定律

2、，所以不能实现。宏观过程的方向性1 热传导具有方向性：两个温度不同的物体相互接触时， 热量会自发地从高温物体传给低温物体，结果使高温物体的温度降低，低温物体的温度升高。2 气体的扩散现象具有方向性：两种不同的气体可以自发 地进入对方，最后成为均匀的混合气体，但这种均匀的混合 气体，决不会自发地分开，成为两种不同的气体。 3 机械能和内能的转化过程具有方向性：物体在水平面上 运动，因摩擦而逐渐停止下来，但绝不可能出现物体吸收原 来传递出去的热量后，在地面上重新运动起来。4 气体向真空膨胀具有方向性：气体可自发地向真空容器 膨胀，但绝不可能出现气体自发地从容器中流出，容器变为 真空。5 在整个自然

3、界中，无论有生命的还是无生命的，所有的 宏观自发过程都具有单向性，都有一定的方向性，都是一种 不可逆过程。热力学第二定律和第二类永动机1 克劳修斯表述是按热传导的方向性表述的。热量可以由 低温物体传到高温物体但不能是自发的，如：冰箱、空调。 2 开尔文表述是按照机械能与内能转化过程的方向性来表 述的。不是不能从单一热库吸收热量而对外做功，而是这样 做的结果，一定伴随着其他变化或影响。3 这两种表述看似毫无联系，其实是等价的，可以从一种 表述导出另一种表述。4 热力学第二定律揭示了自然界中进行的涉及热现象的宏 观过程都具有方向性。5 第二类永动机不可能制成，它也是热力学第二定律的一 种表述形式。

4、虽然第二类永动机不违反能量守恒定律，但大 量的事实证明，在任何情况下热机都不可能只有一个热源， 热机要不断地把吸取的热量变为有用的功，就不可避免地将 一部分热量传给低温热源。习题演练1. 下列说法正确的是（ ）a 热量能自发地从高温物体传给低温物体b 热量不能从低温物体传到高温物体c 热传递是有方向性的d 气体向真空中膨胀的过程是有方向性的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 引起其他变化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，而不引起其他变化的热机是可以实现的 c 制冷系统将冰箱里的热量

5、传给外界较高温度的空气中， 而不引起其他变化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3. 第二类永动机不可能制成的原因是 （ ）a 违背了能量守恒定律b 热量总是从高温物体传递到低温物体c 机械能不能全部转化为内能d 内能不能全部转化为机械能而不引起其他变化习题解析1. acd解析：如果是自发地进行，热量只能从高温物体传到低温物 体，但这并不是说热量不能从低温物体传到高温物体，只是 不能自发地进行，在外界条件的帮助下，热量也能从低温物 体传到高温物体，a 、c 对，b 错；气体向真空中膨胀的过程 也是不可逆，具有方向性的，d 对。2. ad解析：热力学第二定律揭示了与热现象有关的物理过程的方 向性，机械能和内能的转化过程具有方向性，机械能可以全 部转化为内能，而内能要转化为机械能必须借助外部的帮助， 即会引起其他变化，a 选项正确、b 选项错误；热传递过程 也具有方向性，热量能自发地从高温物体传给低温物体，但 是热量要从低温物体传到高温物体，