人教版热力学第二定律

4热力学第二定律第十章热力学定律1.通过自然界中客观过程的方向性，了解热力学第二定律.2.了解热力学第二定律的两种不同表述，以及两种表述的物理实质.3.了解什么是第二类永动机，知道为什么它不能制成.目标定位二、热力学第二定律和第二类永动机对点自测当堂检测，自查自纠栏目索引一、宏观过程的方向性一切与热现象有关的宏观

过程都是

.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.答案一、宏观过程的方向性知识梳理自然不可逆的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.热传递的方向性能否简单理解为“热量不会从低温物体传给高温物体”？答案【深度思考】答案不能.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，使高温物体的温度降低，低温物体的温度升高，这个过程是自发进行的，不需要任何外界的影响或者帮助，有时我们也能实现热量从低温物体传给高温物体，如电冰箱，但这不是自发地进行的，需要消耗电能.例1

(多选)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典例精析解析答案返回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.答案ACD返回1.热力学第二定律的克劳修斯表述：德国物理学家克劳修斯在1850年提出：热量不能自发地从

物体传到

物体.热力学第二定律的克劳修斯表述，阐述的是传热的

.2.热力学第二定律的开尔文表述(1)热机①热机工作的两个阶段：第一个阶段是燃烧燃料，把燃料中的

变成工作物质的

.第二个阶段是工作物质对外

，把自己的内能变成

.答案知识梳理二、热力学第二定律和第二类永动机低温高温方向性化学能内能做功机械能②热机的效率η：热机输出的

与燃料产生的

的比值，用公式表示为η＝

.热机的效率不可能达到100%.答案(2)开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之

，而不产生其他影响.(该表述阐述了机械能与内能转化的方向性)机械功热量完全变成功答案3.热力学第二定律的其他描述(1)一切宏观自然过程的进行都具有

.(2)气体向真空的自由膨胀是

的.(3)第二类永动机是不可能制成的.4.第二类永动机(1)定义：只从单一热库吸收热量，使之完全变为功而不引起其他变化的热机.(2)第二类永动机不可能制成的原因：虽然第二类永动机不违反

，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库，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库.方向性不可逆能量守恒定律例2

(多选)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，而不引起其他变化典例精析解析答案总结提升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，必然要引起其他变化(外界对系统做功)，故C选项错误，D选项正确.答案AD总结提升总结提升(1)一切物理过程均遵守能量守恒定律，但遵守能量守恒定律的物理过程不一定均能实现.(2)热力学第二定律的两种表述分别对应着一种“不可能”，但都有一个前提条件“自发地”或“不产生其他影响”，如果去掉这种前提条件，就都是有可能的.例如电冰箱的作用就是使热量从低温物体传到高温物体，等温膨胀就是从单一热库吸收热量，使之完全用来做功.但不是自发的或是产生了其他影响.例3下列说法正确的是(

)A.第二类永动机违背了能量守恒定律B.第二类永动机违背了热力学第二定律C.根据能量守恒定律，经过不断的技术改造，热机的效率有可能达到

100%D.电冰箱和空调机工作时，热量从低温热源传到高温热源，违背了热

力学第二定律解析答案解析第二类永动机没有违背能量守恒定律，但违背了热力学第二定律，A错误，B正确；热机的效率永远小于100%，因为要向低温热源散热，C错误；电冰箱和空调机工作时，是通过压缩机做功，来实现热量从低温热源到高温热源的传递，所以并没有违背热力学第二定律，D错误.答案B例4一种冷暖两用型空调，铭牌标注：输入功率1kW，制冷能力1.2×104kJ/h，制热能力1.3×104kJ/h.这样，该空调在制热时，每消耗1J电能，将放出3J多热量.是指标错误还是能量不守恒？返回解析答案解析都不是.空调制冷或制热都靠压缩机做功，从室内(室外)吸收热量放到室外(室内).在制热时，放出的热量等于消耗的电能与从室外吸收的热量之和，完全可以大于电能消耗.这既不违背热力学第一定律，也不违背热力学第二定律.答案见解析1.(宏观过程的方向性)(多选)下列哪个过程具有方向性(

)A.热传导过程B.机械能向内能的转化过程C.气体的扩散过程D.气体向真空中的膨胀解析答案对点自测1234解析这四个过程都是与热现象有关的宏观过程，根据热力学第二定律可知，它们都是不可逆的，具有方向性.ABCD2.(对热力学第二定律的理解)(多选)根据热力学第二定律，下列判断正确的是(

)A.电能不可能全部变为内能B.在火力发电机中，燃气的内能不可能全部变为电能C.热机中，燃气内能不可能全部变为机械能D.在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体解析答案1234解析根据热力学第二定律可知，凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，电能可全部变为内能(由焦耳定律可知)，而内能不可能全部变成电能，而不产生其他影响.机械能可全部变为内能，而内能不可能全部变成机械能.在热传导中，热量只能自发地从高温物体传递给低温物体，而不能自发地从低温物体传递给高温物体.答案BCD12343.(对热力学第一定律和热力学第二定律的理解)关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论述正确的是(

)A.热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化，而热力学第

二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式的能，故这两条定律是

相互矛盾的B.内能可以全部转化为其他形式的能，只是会产生其他影响，故两条定

律并不矛盾C.两条定律都是有关能量的转化规律，它们不但不矛盾，而且没有本质

区别D.其实，能量守恒定律已经包含了热力学第一定律和热力学第二定律解析答案12341234解析热力学第一定律揭示了内能与其他形式能量之间的转化关系，是能量守恒定律在热学中的具体体现.热力学第二定律则进一步阐明了内能与其他形式能量转化时的方向性，二者表述的角度不同，本质不同，相互补充，并不矛盾，故选项C、D错误，选项B正确；内能在一定条件下可以全部转化为机械能，热量也可以由低温物体传递到高温物体，但是要引起其他变化，如电冰箱制冷机工作还要消耗电能，故选项A错误.答案B4.(对热力学第二定律的理解)下列说法正确的是(

)A.机械能全部变成内能是不可能的B.第二类永动机不可能制造成功是因为能量既不会凭空产生，也不会

凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式转化

成另一种形式C.根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体D.从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的