《热力学第二定律》教学课件.pptVIP

新知讲解1．在热力学第二定律的表述中，“自发地”、“不产生其他影响”的涵义：(1)“自发地”是指热量从高温物体“自发地”传给低温物体的方向性.在传递过程中不会对其他物体产生影响或借助其他物体提供能量等.(2)“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响.如吸热、放热、做功等.说明新知讲解思考讨论：在水平地面上滚动的足球，摩擦力做负功，其动能转化为内能，最终停了下来，同时产生的热量散失在周围的环境中。会不会有这样的现象：静止在水平地面上的足球、地面和周围的空气自发地降低温度释放内能，并将释放出的内能全部转化为足球的动能，让足球又滚动起来？机械能可以全部转化为内能，但这个过程是不可逆的新知讲解开尔文表述实质说明功变热过程的不可逆性，克劳修斯表述则说明热传导过程的不可逆性，两种表述是等价的,可用反证法证明,违背开尔文表述一定违背克劳修斯表述Q1──热机从T1吸热A──热机输出功Q2──热机从T2吸热Q1+Q2──致冷机向T1放热如果开尔文表述不成立，可制成一个单热源热机，将它同另一个制冷机组成复合机，如图所示，其总效果相当于一个无功致冷机，于是克劳修斯表述也就不成立.2．热力学第二定律两种表述的比较新知讲解违背克劳修斯表述一定违背开尔文表述T2──低温热源Q2──热量通过假想装置自动地从T2传向T1Q1──卡诺热机从T1吸热A──卡诺热机对外作功如果克劳修斯表述不成立，则可制成一个无功致冷机，将它同另一个热机组成复合机，如图所示，就可使复合机成为一单热源热机，即开尔文表述也不成立.新知讲解3．热力学第二定律的实质热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与宏观过程的方向性，使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性.4．与热力学第一定律的关系热力学第一定律是和热现象有关的物理过程中能量守恒的特殊表达形式，说明功及热量与内能改变的定量关系，而第二定律指出了能量转化与守恒能否实现的条件和过程进行的方向，指出了一切变化过程的自然发展方向不可逆，除非靠外界影响.所以二者相互独立，又相互补充.课堂练习2、根据热力学第二定律，可知下列说法中正确的有()A．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体B．热量能够从高温物体传到低温物体，也可能从低温物体传到高温物体C．机械能可以全部转化为热能，但热能不可能全部转化为机械能D．机械能可以全部转化为热能，热能也可能全部转化为机械能当外界对系统做功时，可以使系统从低温物体吸取热量传到高温物体上去，如冰箱和空调；机械能可以全部转化为热能.外界条件发生变化时，热能也可以全部转化为机械能；如在等温膨胀过程中，系统吸收的热量全部转化为对外界做的功.BD新知导入铁块的温度降低，水的温度升高，最终两者温度相同。问题：将一块烧红的铁块投入冷水中，会发生什么现象？新知导入思考：将烧红的铁块投入水中，结果会不会铁块温度更高，水的温度更低？新知讲解一、热传递的方向热量会自发地从高温物体传给低温物体,从而使低温物体升温，高温物体温度降低.新知讲解热传导的过程是有方向性的，这个过程可以向一个方向自发地进行，但是向相反的方向却不能自发地进行.要实现相反方向的过程，必须借助外界的帮助，因而产生其它影响或引起其它变化.新知讲解气体扩散具有方向性思考：会不会有这样的现象：均匀混合的空气与溴气过一段时间会自发地变的界线分明？新知讲解动画：气体向真空扩散新知讲解无数事实告诉我们，凡是实际的过程，只要涉及热现象，如物体间的热传递、气体的膨胀、扩散、有摩擦的机械运动....都有特定的方向性。这些过程可以自发地朝某个方向进行，例如，热由高温物体传向低温物体，而相反的过程，即使不违背能量守恒定律，我们也从未见到它们会自发地进行。这就是说，-切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。新知讲解一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的.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（secondlawofthermodynamics).二、热力学第二定律新知讲解热力学第二定律的克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体.三、克劳修斯表述新知讲解思考：电冰箱的内部温度比外部温度低，为什么致冷系统还能不断地把箱内热量传给外界的空气？新知讲解电冰箱消耗电能，对制冷系统做功，致冷系统不断地把箱内热量传给外界的空气，从而保持冰箱内部的温度比外部的低.新知讲解贮藏的食品大气电冰箱制冷系统新知讲解(1)克劳修斯表述中强调了“在不引起其它的变化的条件下，热量不可能自发地从低温物体传到高温