高中物理第十章热力学定律专题10.4热力学第二定律课件新人教版.pptx

1、1、热力学第一定律2、复习和思考能量守恒定律：根据能量守恒定律，在自然段发生的所有过程中能量都被保存。 可以进行符合能量守恒的宏命令过程吗？ 热力学的第二定律是，将烧红的铁元素块投入冷水，会发生什么现象，铁元素块的温度下降，水的温度上升，最终两者的温度相同，将烧红的铁元素块投入水中，结果铁元素块的温度会变得更高，水的温度会变得更低吗？ 导热的过程具有方向性，该过程可以自发地进行在单向式上，但不能逆向自发地进行。 导热的方向性，水平的地面运动的物体，为了克服摩擦力而办事儿，最后要停下来。 在这个过程中，物体的动能转换为系统内能，使物体和地面温度上升。 我们发现，放置在水平地面上的物体，通过降低温

2、度，能够自发地转换为动能，能够移动该物体，看不到机械能和系统内能转换有方向性的现象。 与热现象有关的宏命令自然过程都是不可逆的。 在物理学中，反映宏命令自然过程方向性的规律是热力学第二定律，共同的特征是热量不会自发地从低温物体传递到高温物体。 (克劳狄表现)，热力学的第二定律强调，(1)克劳狄表现中在不引起其他变化的条件下，热不会从低温物体传导到高温物体。 (2)“其他变化”，例如在冷冻机中办事儿时，热量从低温物体向高温物体传递，而在冷冻机中办事儿的是“其他变化”。 (3)假设克劳狄的表现不成立，即使没有来自外部的工作，热也会从低温热源传递到高温热源。 可以这样设想制作无效冷冻机，如图所示，不

3、消耗功能就可以冷冻。 克劳迪娅的表现否定了这种可能性。 冰箱的内部温度比外部温度低，为什么制冷系统能将冰箱内的热量不断地传递给外部的空气，、冰箱消耗电力，对制冷系统工作，所以一旦切断电源，冰箱就不能把其内部的热量传递给外部的空气，反之，外部的热量就自发地传递给冰箱使用它吸收物体和地面的摩擦产生的热，对物体工作，把系统内能全部变换为动能，使因摩擦停止了运动的物体在地面上再次运动，使其他的变化不发生，热机把系统内能变换为机械能的装置，汽缸中的瓦斯气体将燃料燃烧时产生的热Q1 Q1=W Q2热机效率=W/Q1，无法从单一热库吸收热量完全成功，不产生其他影响。 (开尔文表现)，热源，冷凝机，热机，工作

4、，1，用传热方向表现，2，用机械能和内部转换过程方向表现。两种表现的本质，开尔文表现的本质说明了工作变热过程的不可逆性，克劳迪娅表现说明了热传导过程的不可逆性，两种表现是等价的。 可以用反证法证明。 与开尔文的表现相反，必定与克劳迪厄的表现相反，Q1热机从T1吸热a热机向工作Q2热机从T2吸热Q1 Q2冷冻机向T1散热，如果开尔文的表现不成立，可制造单热源热机，将其与其他冷冻机组合，如图所示，其总效果为一个无效冷冻机、克劳迪娅表现违反开尔文表现，开尔文表现实质上说明了工作变热过程的不可逆性，克劳迪娅表现说明了热传导过程的不可逆性，两种表现等价。 可以用反证法证明。如果克劳表示不成立，则能够制作

5、一个无效冷冻机，并将其与另一个热机构成复合机，如图所示，复合机可以为一个热源热机，即，开尔文表示也不成立。 任何种类的宏命令自然过程的行进方向的说明都可以作为热力学第二定律的表现。 第二类永动机，冷凝机，说明： (1)开尔文表达否定了第二类永动机的可能性。 历史上有“循环运转的热机，从单一热源吸收热量，将其全部变成工作，不向低温热源放热，或者不引起其他变化”的企图。 这种热机称为第二类永久动机或单热源热机，其效率=100%。 虽然不违反热力学第一定律，但违反了热力学第二定律的开尔文表现。 (2)如果行政许可了在开尔文表现中强调“只要不产生其他影响，热就不可能全部成功”的“其他影响”的产生，那么

6、热就全部成功。 例如，当汽缸内的理想瓦斯气体等温膨胀后，从恒温热源吸收的瓦斯气体的热量全部可用于办事儿到外部。 但是，气体的“体积和压力”发生变化，循环动作不能恢复到原来的状态。 上课要点的总结，回答，自测教材P61第2题改编(多选)以下现象可能发生的是： a .一杯热茶打开杯盖，茶就会自动变热b .蒸汽机将蒸汽的内部变成机械能c .桶中混浊的泥水静置后，泥沙下沉，上面的关于(2016全国卷33(1) )热力学定律，以下的说法是正确的，a .瓦斯气体吸热后温度一定上升b .办事儿到瓦斯气体是其中的c .能够改变理想的瓦斯气体等压膨胀过程的一定的散热d .热不能自发地从低温物体传递到高温物体e的瓦斯气体吸热是q， 由于外界工作w的状况确定，不能确定瓦斯气体温度的变化，a选项错误的热力学第二定律上d选项正确的热平衡的性质，e选项正确。(2018青海格尔木调查)根据你学习的热学知识，以下说中正确的是a .机械能尽管科学技术进步，热机效率还不能达到100%，但冷冻机可将温度降低到293 D的与热现象相关的宏命令过程都是有方向性的，在传热中， 热量可以自发地从高温物体传递到低温物体，也可以从低温物体传递到高温物体，但是必须借助外部的帮助，尽管b失误科学技术进步，热机的效率还不能达到1