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热力学第二定律 引入： 任何物体都具有内能，在地球上贮存量十分丰富的海水总质量约达1.4×1018吨，它的温度只要降低0.1℃，就能释放相当于1800万个功率为100万千瓦的核电站一年的发电量。很遗憾！人类都不能利用这种“新能源”。 在物理学中，反映宏观自然过程的方向性的定律就是热力学第二定律 热量能自发地从高温物体传到低温物体。 [注意]这里所说“自发地”是指没有任何外界的影响或帮助。 ⑴ 热机做的功W和它从热源吸收的热量Q吸的比值叫做热机的效率 ⑵热机的效率不可能达到100％ 三、热力学第二定律 1、热力学第二定律常见的两种表述： (1)、按热传递的方向性来表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化．（克劳修斯表述） (2)、按机械能与内能转化过程的方向性来表述：不可能从单一热库吸收热量使之完全变成功，而不产生其他影响。（开尔文表述） 2．两种表述是等价的． 可以从一种表述导出另一种表述，两种表述都称为热力学第二定律 3．热力学第二定律的意义 1）提示了有大量分子参与的宏观过程的方向性，是独立于热力学第一定律的一个重要自然规律． 2）对生活实践的指导作用 四、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起其他变化的热机叫做第二类永动机。 2、第二类永动机不可能制成 它们都不可能制成，第一类永动机的设想违反了能量守恒定律；第二类永动机的设想虽不违反能量守恒定律，但违背了跟热现象相联系的宏观过程具有方向性的自然规律。 五、例题分析： [例1]根据热力学第二定律，下列判断正确的是（ ） A. 电流的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度物体． [例2]第二类永动机不可以制成，是因为[ ] A. 违背了能量的守恒定律 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，同时不引起其他变化 [例3]试对热力学第一定律和热力学第二定律做一简单的评析 六、 [巩固练习] 1.下列哪些物理过程具有方向性 A. 热传导过程 B．机械能和内能的转化过程 C．气体的扩散过程 D．气体向真空中膨胀的过程。 2.热机是一种____________的装置，热机做的功和它从热源吸收热量的比值叫做热机的______． 3.能量耗散是从_______角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性． 4.热力学第二定律使人们认识到，自然界中进行的涉及________现象的宏观过程都具有________性，例如机械能可以________转化为内能，但内能_______全部转化为机械能，而不引起其他变化． 课程小结 ： 热力学第二定律有常见的两种表述，提示了有大量分子参与的宏观过程(即与热现象有关的宏观过程)的方向性，第二类永动机不可能制成。 * * 舞阳二高 介关涛 请看课本57页上的思考与讨论 一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。 一、热传导的方向性 电冰箱工作的过程中热量从低温物体传到了高温物体，是自发的吗？ 向压缩机供电 停止供电 ↑ ↖ 二、机械能与内能转化的方向性 1、热机：把热(内）能转换成机械能的装置 （1）热机工作特点 ①燃料燃烧 ②工作物质对外做功 （2）工作示意图 需要一定工作物质。 需要两个热源。 高温热源T1 低温热源T2 W 2、 热机的效率 高温热源T1 低温热源T2 W 机械能可以全部转化为内能； 在不引起其他变化的情况下，内能却不能全部转化成机械能。 3、第一类永动机和第二类永动机比较 BCD D [解析]热力学第一定律和热力学第二定律是构成热力学知识的理论基础，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，反映的是物体内能的变化与热量、做功的定量关系；后者则是解决哪些过程可以自发地发生，哪些过程必须借助于外界条件才能进行。 A B C D 把内能转化为机械能 效率 热现象 热 方向 全部 不能