4　热力学第二定律

1、理解第四节热力学第二定律，1，传热过程的方向性。2.热力学第二定律的两个茄子知道不同表达和牙齿两种表达的物理本质。3.我知道第二种灵机是什么，为什么不能制造第二种灵机。问题毽子：我们在中小学学到了物体温度升高时必须吸收热量。物体温度降低时，必须释放热量。热公式Q=cmt是一个有趣的问题。地球上有大量的海水，其总质量约为1.41018 t。如果牙齿海水的温度降低0.1oC，会释放出多少焦耳的热量？已知海水的比热容为C=4.2103J/(kg)，释放5.81023J的热量，相当于一年1800万个核电站的发电量，1，热量从高温的物体自发地传递到温度较低的物体。“自发”意味着没有外部影响或帮助。有些变

2、化倾向于自动发生，一旦发生，无需借助外力就可以自动进行，这种变化称为自发变化。第一，热力学第二定律的表达，自发变化的共同特征是不可逆的，任何自发变化的逆过程都不能自动进行。冰箱内部的温度低于外部，为什么冷却系统能继续把冰箱内部的热量传递到外部的空气中呢？因为储存食品、大气、冰箱冷却系统、工作、冰箱消耗了电力，把精力投入了冷却系统。一旦切断电源，冰箱就不能把它内部的热量传递到外部的空气中。相反，外部热量自发地传递到冰箱，温度逐渐升高。有发生这种现象的可能性吗？热量自发地从低温物体传递到高温物体，低温物体的温度逐渐降低，高温物体的温度逐渐升高。结论：热量不是自发地从低温物体传到高温物体，而是要从低

3、温物体传到高温物体，必须有外界的影响和帮助。也就是说，为了完成热传导的方向性，必须在外部工作。两个温度不同的物体徐璐接触时，热量自发地从高温物体传递到低温物体。为了实现相反的过程，需要得到外界的帮助，产生不同的影响或发生不同的变化。1，热力学第二定律的表达1，内容：热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。这是热力学第二定律的克劳狄表现。2，热力学第二定律的克劳修斯表达实质上是传热过程不可逆转的。水平地面上的物体克服摩擦力，工作，所以最终必须停止。在牙齿过程中，物体的动能转化为内部能量，从而提高物体和地面的温度。冷却，我们可以看到这种现象：放在水平地板上的物体，降低温度，将内部能量自发转换为动能

4、，使牙齿物体运动。2热力学第二定律的另一个表达方式，可以考虑以下问题：之前我们学了第一种灵机一动，为什么不能制造呢？能量守恒2，逆着热气，什么能转化成什么能量的装置？热是将内部能量转换为机械能的装置)3，热的效率能达到100%吗？不，以内燃机为例，汽缸里的气体燃烧时产生的热量是Q1。推动活塞制造W，然后排出废气，同时将热量Q2释放到大气中。根据能量守恒定律，Q1=W Q2我们把从热中产生的功率W和从热源中吸收的热量Q1的比例称为热系统的效率。，机械能和内能的转换过程是有方向性的，机械能都可以转换为内能，但内能都不能转换为机械能，不会发生其他变化。1，内容：从单一热源吸收热量，没有其他影响，不能

5、完全成功。第二，热力学第二定律的另一种表达(Kelvin表示):(机械能和内能转换是方向性的)，第二，第二种灵动：人们在想象中可以从单一热源吸收热量，都不引起其他变化的热称为第二种灵动。不能创造第二种永久动机。热力学第二定律的两个茄子表达克劳斯说，在不引起其他变化的情况下，不能将热量从低温物体传递到高温物体。(即热量不会从低温物体自动传递到高温物体。)Kelvin表示法：不能从单个热源吸收热量，使其成为完全有用的工作，而不会引起其他变化。(第二种类型的发动机是不可能的。)这两种表达是等效的。您可以从一个表现法导出另一个表现法。这两种表达都称为热力学第二定律。热力学第二定律的意义1)提出了大量分

6、子参与的宏观过程的方向性，是独立于热力学第一定律的重要自然定律。(与自然中进行的热现象相关的宏观过程都有方向性)2)对生活实践的指导作用，2，扩散现象有方向性，“气体在真空中绝热自由膨胀的过程是不可逆的”，3，能量转换是方向性的，空热：可以自动进行(例如摩擦热、焦耳实验)不违反热力学第一定律的过程不一定会发生。自然过程是朝一定的方向进行的。第一种灵动机与第二种灵动机的比较：两者都不能制造，第一种灵动机的构想违反了能量保存规律。第二种零动机的设想不违反能量守恒定律，但违反了与热现象相关的宏观过程的方向性自然定律。热力学第一定律和热力学第二定律热力学第一定律和热力学第二定律是构成自然过程不限的热力

7、学知识的理论基础。只是指出，在任何热力学过程中，能量都不会增加或丢失。反映了物体内部能量的变化和热，工作的数量关系。后者是解决哪些过程可以自发发生，哪些过程必须依靠外部条件。例1根据热力学第二定律，以下判断是正确的：()A，电流的能量都不能变成内部能量B，在火电厂里，气体的内部能量都不能变成电。c，在热中，气体内部能量不能全部变成机械能。d，在热导中，热不能自发地从低温物体传递到高温物体。例2，文艺复兴意大利的达芬奇做了一个灵动装置。他认为右侧的中球比左侧的中球离蟑螂中心更远，由于两侧的不平衡作用，轮子可以继续向箭头方向转动。()A，这是第一类零动机B，这是第二类零动机C，它不可能成功。因为违

8、反了能量转换和常数法则D，所以不能成功。因为违反了热力学第二定律。传热过程是不可逆的B，热量不能从高温物体传递到低温物体C，气体的扩散过程具有方向性D，所有形式的能量转换都没有方向性。例4，以下其中可行的是()将地球上所有海水的温度降低到0.1，以大量释放人类可用的机器。把物体和地面摩擦产生的热量都收集起来，造出能从海洋中提取热量的船，把热量转换成机械能，驱动螺旋桨旋转，效率为100的热A，可执行B，可执行C，可执行D，都不可行。例5，根据热力学第二定律，可以看出以下正确的是()A，没有冷凝器，只有一个热源可以使用从单个热源吸收的所有热，在不引起其他变化的情况下工作。c .冷却系统将冰箱的热量传递到外部高温的空气中，不会引起其他变化。d，在不引起其他变化的情况下，从低温物体向高温物体传递热量是不可能的。例6，对于2种零动机，不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律。b，违反了热力学第一定律和热力学第二定律。c，不违反热力学第一定律，只违反热力学第二定律。d，只违反热力学第一定律，不违反热力学第二定律。例7，根据热力学定律和分子动力学理论，我们可以看出，以下其中正确的是(A)，我们可以利用高科技手段将分散到周围环境的内部能量重新聚集起来，不