高二物理热力学第二定律3省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖课件

热力学第二定律

郭俊德1/26一、学习目标：二、重点和难点：三、教学过程：2/261.了解热传导过程方向性。2.了解什么是第二类永动机，为何第二类永动机不可能制成。3.了解热力学第二定律两种不一样表述，以及这两种表述物理实质。4.了解什么是能量耗散。3/26二、重点和难点：重点：热力学第二定律物理实质和两种常见表述．难点：两类永动机区分，第二类永动机不可能制成原因4/26三、教学过程：引入新课：任何物体都含有内能，在地球上贮存量十分丰富海水总质量约达吨，它温度只要降低，就能释放相当于1800万个功率为100万千瓦核电站一年发电量，而人类都不能利用这种“新能源”，究其原因，是因为包括物理学一个基本定律——热力学第二定律．5/26新课教学：(一)、热传导方向性1．实例：热量会自动地从高温物体传给低温度物体。2．热传导过程含有方向性3．自然界中进行包括热现象宏观过程都含有方向性。6/261．实例：热量会自动地从高温物体传给低温度物体。[注意]这里所说“自发地”是指没有任何外界影响或帮助，电冰箱工作时能将冰箱内(温度较低)热量，传给外界空气(温度较高)，是因为电冰箱消耗了电能，对制冷系统做了功。7/262．热传导过程含有方向性热传导过程能够向一个方向自发地进行(热量从高温物体自发地传给低温物体)；但向相反方向不会自发地产生(热量不会自发地从低温物体传给高温物体)，只有借助外界帮助才能进行。8/26(二)第二类永动机1．第二类永动机：人们把想象中能够从单一热源吸收热量，全部用来做功而不引发其它改变热机叫做第二类永动机。2．第二类永动机不可能制成表示机械能和内能转化过程含有方向性．尽管机械能能够全部转化为内能，内能却不能全部转化成机械能，同时不引发其它改变．9/263．第一类永动机和第二类永动机它们都不可能制成，第一类永动机构想违反了能量守恒定律；第二类永动机构想虽不违反能量守恒定律，但违反了跟热现象相联络宏观过程含有方向性自然规律。10/264．热机效率(1)热机做功W和它从热源吸收热量Q1比值叫做热机效率

(2)热机效率不可能到达100％11/26(三)热力学第二定律1．热力学第二定律常见两种表述：(1)按热传递方向性来表述：不可能使热量从低温物体传到高温物体，而不引发其它改变．(2)按机械能与内能转化过程方向性来表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引发其它改变．12/262．两种表述是等价．能够从一个表述导出另一个表述，两种表述都称为热力学第二定律3．热力学第二定律意义提醒了有大量分子参加宏观过程方向性，是独立于热力学第一定律一个主要自然规律．13/26(四)能量耗散1．能量耗散：流散内能无法重新搜集起来加以利用现象叫做能量耗散．2．能量耗散从能量转化角度反应出自然界中宏观过程含有方向性．14/26五、例题分析：[例1]依据热力学第二定律，以下判断正确是A.电流能不可能全部变为内能B．在火力发电机中，燃气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度物体．15/26[解析]依据热力学第二定律可知，凡与热现象相关宏观过程都含有方向性，电流能可全部变为内能(由电流热效应中焦耳定律可知)，而内能不可能全部变成电流能．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，所以选项B、C、D正确．16/26[例2]第二类永动机不能够制成，是因为[]A.违反了能量守恒定律

B．热量总是从高温物体传递到低温物体

C．机械能不能全部转变为内能

D．内能不能全部转化为机械能，同时不引发其它改变17/26[解析]第二类永动机构想即使符合能量守恒定律，不过违反了能量转化中有些过程是不可逆规律。所以不可能制成，选项D正确．18/26[例3]试对热力学第一定律和热力学第二定律做一简单评析[解析]热力学第一定律和热力学第二定律是组成热力学知识理论基础，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增加或损失，反应是物体内能改变与热量、做功定量关系；后者则是处理哪些过程能够自发地发生，哪些过程必须借助于外界条件才能进行。19/26六、小结：热力学第二定律有常见两种表述，提醒了有大量分子参加宏观过程(即与热现象相关宏观过程)方向性，第二类永动机不可能制成。20/26七、[巩固练习]1.以下哪些物理过程含有方向性A.热传导过程B．机械能和内能转化过程C．气体扩散过程D．气体向真空中膨胀过程。答案：21/26上题答案：ABCD2.热机是一个______装置，热机做功和它从热源吸收热量比值叫做热机______．答案：3.能量耗散是从

________角度反应出自然界中宏观过程含有方向性．答案：22/262答案：把内能转化为机械能；效率

3答案：热现象4.热力学第二定律使人们认识到，自然界中进行包括________现象宏观过程都含有________性，比如机械能能够________转化为内能，但内能_______全部转化为机械能，而不引发其它改变．23/264答案：热；方向；全部；不能。5.什么是第二类永动机?为何第二类永动机不可能造成?答：能够从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引发其它改变热机称为第二类永动机。第二类永动机不可能制成原因是因为机械能和内能转化过程含有方向性，尽管机械能能够全部转化为内能，但内能却不能全部转化为机械能，而不引发其它改变。24/266.试述热力学第一定律和热力学第二定律区分与联络．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，对自然过程也没有限制；而热力学第二定律是处理了哪些过程能够发生。两个定律从不一样角度揭示了热力学过程中遵从规律，既相互独立，又相互补充，共同组成了热力学知识理论基础25/26石器时代2.5http://www.shiqi.so/map/石器时代2.5去演出，琵琶和古琴是她比较擅长乐器，只要曲子新鲜能吸引人便能够。这是她在醉影楼工作，因为同是晴穿会组员，百蝶很照料慕容凌娢，给她设定很矜持，天天晚上只用演奏一曲，而且还帮她谢绝了几个想要单独点她弹琴人。其实这也算一个策略，让其它人以为慕容凌娢比较神秘，自然能吸引更多慕名而来好奇之人。这天晚上，慕容凌娢像往常一样按时登台演出，有了之前经验，她一点也不担心了。反正即使出现一些音不准小差错，那些没听过原曲人也绝对不会发觉。不得不说，百蝶计划很成功，来过醉影楼人都知道，这里有一位带着面纱演出歌伎，会唱许多新奇曲子。更有传言说这位歌伎容貌可谓是沉鱼落雁，闭月羞花，只要看上一眼，便会为她深深着迷……这八成也是百蝶散布谣言，即使名不副其实，但消息传到慕容凌娢耳朵里，还是让她得瑟了好一会儿。“梨花飘落在你窗前，?画中伊人在闺中怨。谁把思念轻描淡写，只想留足时间为你穿越，我停步白墙青瓦屋檐，等你撑伞走过我身边。古镇上谁家炊烟，在为我们酝酿当年月圆。一双鸳鸯戏在雨中那水面，就像思念苦里透着甜。我不问弱水三千几人能为我怨?，轮回百转只求陪你续前缘……”这是慕容凌娢最喜欢歌曲之一，曲风细腻，作词也十分有意境。同时还是她入坑曲，没有穿越之前，这首歌一直保留在手机里，尽管旧曲子删了又删，新曲子翻了又翻，这首歌一直保持着它原有地位。慕容凌娢以为自己不是恋旧人，该舍弃旧东西绝不手软，手机里下载歌曲绝对不会超出20首，都是当下她最爱听。可唯独这首曲子，她狠不下心删除……“一曲琵琶弦断邂逅古街，爱桥段叫我怎么写，那弱水三千若能把那今生湮灭，前世亏欠我愿等来生再还……篆刻离别烟雨江南，你美我不忍落款，牧笛吹皱岁月脸，红尘笑看偏偏为你眷恋……”(古风一言)旧衣香，留了荀令，新曲误，顾了周郎。第052章无认为报，来生再报。这是慕容凌娢最喜欢歌曲之一，曲风细腻，作词也十分有意境。同时还是她入坑曲，没有穿越之前，这首歌一直保留在手机里，尽管旧曲子删了又删，新曲子翻了又翻，这首歌一直保持着它原有地位。