热力学第二定律ppt课件

1、第四节第四节 热力学第二定律热力学第二定律一一. 思索思索 在地球上海水储存量非常丰富,假设知海水总质量约达1.41018吨，当它的温度降低0.1 时 ，放出多少热量？v又假设某个核电站为又假设某个核电站为100万万kw，那么这些热量相当于多少个，那么这些热量相当于多少个这样的电站一年的发电量这样的电站一年的发电量Q=Cm t= 4.2 103 1.41018 0.1 =5.8 1023J 核电站一年的发电量核电站一年的发电量分析：海水释放的热量分析：海水释放的热量Q=Pt= 106 103365 24 3600= 3.15 1016J等量的核电站个数等量的核电站个数n=Q/Q=( 5.810

2、23J) / (3.15 1016J)=1.8 107=1800万万二.导入既然海水能释放出这么多的能量，为什么人既然海水能释放出这么多的能量，为什么人们如今不去研讨利用呢？是技术的要素还是们如今不去研讨利用呢？是技术的要素还是其他？这节课我们来回答这个问题。由于涉其他？这节课我们来回答这个问题。由于涉及了物理学的一个根本定律及了物理学的一个根本定律热力学第二定律热力学第二定律v1实例实例-热传导：热量会自发地从高温物体传给低温物体，热传导：热量会自发地从高温物体传给低温物体，从而使低温物体升温，高温物体温度降低。从而使低温物体升温，高温物体温度降低。问题：电冰箱任务时为什么能将冰箱内问题：电

3、冰箱任务时为什么能将冰箱内(温度较低温度较低)的热量，传给的热量，传给外界空气外界空气(温度较高温度较高)？没有任何外界的没有任何外界的影响或协助影响或协助第一种表述：不能够使热量从低温物体传到高温物体，而不第一种表述：不能够使热量从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化引起其他变化 是由于电冰箱耗费了电能，是由于电冰箱耗费了电能，对制冷系统做了功对制冷系统做了功热传导具有方向性热传导具有方向性2. 实例实例2-机械能与内能的转化机械能与内能的转化背景问题：一物体以一定的速度在粗糙的程度面上行驶，背景问题：一物体以一定的速度在粗糙的程度面上行驶，最终停下来，那么在此过程中：最终停下来，那么在此

4、过程中：a.能量能否守恒？能量能否守恒？b. 减少减少的机械能转化为什么能？的机械能转化为什么能？c. 转化过程是全部转化吗？转化过程是全部转化吗？机械能全部转化为内能，机械能全部转化为内能，使物体和地面温度升高，使物体和地面温度升高，能量守恒能量守恒 新的想象：发明一种热机，用他把物体与地面摩擦产生的热量新的想象：发明一种热机，用他把物体与地面摩擦产生的热量都吸收过来。并对物体做功，将内能全部转化为动能。使因摩都吸收过来。并对物体做功，将内能全部转化为动能。使因摩擦而停顿的物体在地面上重新动起来，而不引起其他变化擦而停顿的物体在地面上重新动起来，而不引起其他变化 一种把内能转化为机械能一种把

5、内能转化为机械能的安装，如内燃机、汽油的安装，如内燃机、汽油机等机等内燃机原理：假设气缸中的气体得到燃料熄灭时产生的热内燃机原理：假设气缸中的气体得到燃料熄灭时产生的热量量Q1，推进活塞做功，推进活塞做功W，然后排出废气，同时把热量，然后排出废气，同时把热量Q2分发到大气中，有能量守恒有分发到大气中，有能量守恒有Q1=W+ Q2。效率：效率：=W/ Q11第二种表述：不能够从单一热源吸收热量并把它全部用来做第二种表述：不能够从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化功，而不引起其他变化 意义：表示机械能和内能的转化过程具有方向性虽然机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部转化成机械

6、能，同时不引起其他变化 3.第二类永动机第二类永动机概念：人们把想象中可以从单一热源吸收热量，全部概念：人们把想象中可以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用来做功而不引起其他变化的热机=100%结论：第二类永动机不能够制成结论：第二类永动机不能够制成 v4.对热力学第二定律的自我了解：一切的热运动都对热力学第二定律的自我了解：一切的热运动都具有方向性，只能自发的从某一形状变成另一形状，具有方向性，只能自发的从某一形状变成另一形状，而不能逆向而行而不能逆向而行方向性方向性自发自发例例.气体的分散景象气体的分散景象例例.能量耗散：无法把流散的内能重新搜集起来加能量耗散：无法把流

7、散的内能重新搜集起来加以利用的景象以利用的景象5、例题分析：、例题分析：例例1根据热力学第二定律，以下判别正确的选项是根据热力学第二定律，以下判别正确的选项是A. 电流的能不能够全部变为内能电流的能不能够全部变为内能B在火力发电机中，燃气的内能不能够全部变为电能在火力发电机中，燃气的内能不能够全部变为电能C热机中，燃气内能不能够全部变为机械能热机中，燃气内能不能够全部变为机械能D在热传导中，热量不能够自发地从低温物体传送给高温度在热传导中，热量不能够自发地从低温物体传送给高温度物体物体 例例2第二类永动机不可以制成，是由于第二类永动机不可以制成，是由于 A. 违背了能量的守恒定律违背了能量的守

8、恒定律 B热量总是从高温物体传送到低温物体热量总是从高温物体传送到低温物体 C机械能不能全部转变为内能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内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化例例3试对热力学第一定律和热力学第二定律做一试对热力学第一定律和热力学第二定律做一简单的评析简单的评析解析解析热力学第一定律和热力学第二定律是构成热力热力学第一定律和热力学第二定律是构成热力学知识的实际根底学知识的实际根底:前者对自然过程没有任何限制，只指出在任何热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添加或损失，反映的力学过程中能量不会有任何添加或损

9、失，反映的是物体内能的变化与热量、做功的定量关系；是物体内能的变化与热量、做功的定量关系；后者那么是处理哪些过程可以自发地发生，哪些后者那么是处理哪些过程可以自发地发生，哪些过程必需借助于外界条件才干进展。过程必需借助于外界条件才干进展。6.热力学第三定律热力学第三定律 ：v热力学温度：单位热力学温度：单位-开尔文开尔文k温标换算：温标换算：1 =1+273K特点特点1. t= T特点特点2. 绝对零度达不到绝对零度达不到7、 稳定练习稳定练习v1.以下哪些物理过程具有方向性vA. 热传导过程vB机械能和内能的转化过程vC气体的分散过程vD气体向真空中膨胀的过程。 3.能量耗散是从能量耗散是从

10、_角度反映出自然界角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性中的宏观过程具有方向性2.热机是一种热机是一种_的安的安装，热机做的功和它从热源吸收热量的比值叫装，热机做的功和它从热源吸收热量的比值叫做热机的做热机的_把内能转化为机械能把内能转化为机械能效率效率热景象热景象4.热力学第二定律使人们认识到，自然界中进展的涉及_景象的宏观过程都具有_性，例如机械能可以_转化为内能，但内能_全部转化为机械能，而不引起其他变化热热方向方向全部全部不能不能 第二类永动机不能够制成的缘由是由于机械能和内第二类永动机不能够制成的缘由是由于机械能和内 能转化过程具有方向性，虽然机械能可以全部转化能转化过程具有方向性，

11、虽然机械能可以全部转化 为内能，但内能却不能全部转化为机械能，而不引为内能，但内能却不能全部转化为机械能，而不引 起其他变化。起其他变化。5.什么是第二类永动机什么是第二类永动机?为什么第二类永动机不为什么第二类永动机不能够呵斥能够呵斥?答：可以从单一热源吸收热量并把它全部用来做答：可以从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化的热机称为第二类永动机。功，而不引起其他变化的热机称为第二类永动机。6.试述热力学第一定律和热力学第二定律的区别与联试述热力学第一定律和热力学第二定律的区别与联络络解答：热力学第一定律指出了在任何热力学过程中，解答：热力学第一定律指出了在任何热力学过程中，能量不会有任何增减或损失，