11-5 热力学第二定律.电子教案教学课件

1、 教学基本要求一、功热转换的不可逆性一、功热转换的不可逆性 功完全可以转换成热功完全可以转换成热，就是说，就是说机械能可以完全转化成内能，机械能可以完全转化成内能，摩擦摩擦生热生热就是一个明显的例子，但是反就是一个明显的例子，但是反过来，过来，热完全转化为功而不引起外热完全转化为功而不引起外界任何变化是不可能的界任何变化是不可能的。低温热源低温热源 热机热机高温热源高温热源1Q2QW 如热机，从高温热源吸收热量如热机，从高温热源吸收热量，对外做功为，对外做功为，而此时，而此时，它们的差值，它们的差值传递传递给了低温热源。给了低温热源。结论：结论：热功转化具有方向性热功转化具有方向性，即摩擦生热

2、是不可逆的。，即摩擦生热是不可逆的。 教学基本要求二、热传递的不可逆性二、热传递的不可逆性 两个温度不同的物体相互接触时，热量总是两个温度不同的物体相互接触时，热量总是自动地由高温物体传递给低温物体，最终两个物自动地由高温物体传递给低温物体，最终两个物体的温度相同，但是从来也没有看到热量会自动体的温度相同，但是从来也没有看到热量会自动地从低温物体传递给高温物体，使低温物体的温地从低温物体传递给高温物体，使低温物体的温度越来越低，高温物体的温度越来越高。度越来越低，高温物体的温度越来越高。 结论：结论：热传递具有方向性热传递具有方向性，在不受外界影响，在不受外界影响的情况下，热量由低温物体自动传

3、递给高温物体的情况下，热量由低温物体自动传递给高温物体是不可能的。是不可能的。 教学基本要求三、气体绝热自由膨胀的方向性三、气体绝热自由膨胀的方向性 如图所示，当绝热容器的隔板如图所示，当绝热容器的隔板被抽去的瞬间，气体都聚集在容器被抽去的瞬间，气体都聚集在容器的左半部，此后气体将自动地迅速的左半部，此后气体将自动地迅速膨胀充满整个容器。而相反的过程膨胀充满整个容器。而相反的过程即充满容器的气体自动地收缩到只即充满容器的气体自动地收缩到只占有原体积的一半，而另一半变为占有原体积的一半，而另一半变为真空的过程是不可能实现的。真空的过程是不可能实现的。TVp,结论：结论：气体向真空中绝热膨胀的过程

4、是不可逆的。气体向真空中绝热膨胀的过程是不可逆的。 教学基本要求 以上三个典型的实际过程都是按一定的方向进以上三个典型的实际过程都是按一定的方向进行的，是不可逆的。相反方向的过程不能自动地进行的，是不可逆的。相反方向的过程不能自动地进行，或者说，可以发生，但必然会产生其他后果。行，或者说，可以发生，但必然会产生其他后果。 由于自然界中一切与热现象有关的实际宏观过由于自然界中一切与热现象有关的实际宏观过程都涉及到热功转化和热传递，因此可以说，程都涉及到热功转化和热传递，因此可以说，一切一切与热现象有关的实际过程都是不可逆的与热现象有关的实际过程都是不可逆的。四、热力学第二定律的表述四、热力学第二

5、定律的表述 开尔文表述开尔文表述：不可能从单一热源取热使之完全不可能从单一热源取热使之完全变为有用功而不引起其他变化。变为有用功而不引起其他变化。 教学基本要求 如致冷机，它能把热量从低如致冷机，它能把热量从低温物体传递到高温物体，但需外温物体传递到高温物体，但需外界做功且使环境发生变化。界做功且使环境发生变化。克劳修斯表述：克劳修斯表述：不可能把热从低温物体传递到高温不可能把热从低温物体传递到高温物体而不引起其他变化。物体而不引起其他变化。高温热源高温热源低温热源低温热源制冷机制冷机1Q2QW 克劳修斯表述排除了热量自克劳修斯表述排除了热量自发地从低温物体传递到高温物体发地从低温物体传递到高温物体的可能性。的可能性。 教学基本要求 （1 1）热力学第二定律是大量实验和经验的总结。热力学第二定律是大量实验和经验的总结。 （3 3）热力学第二定律可有多种说法，每一种热力学第二定律可有多种说法，每一种说法都反映了自然界过程进行的方向性。说法都反映了自然界过程进行的方向性。 （2）热力学第二定律的开尔文表述与克劳修热力学第二定律的开尔文表述与克劳修斯表述具有等效性斯表述具有等效性 。注意注意 教学基本要求选择进入下一节：选择进入下一节：11-1 11-1 分子动理论分子动理论11-2 11-2 物体的内能物体的内能