热力学第二定律的实质.ppt
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事实表明: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。热量只能自发地从高温物体传到低温物体;热量不能自发地从低温物体传到高温物体。小结:热量只能自发的从高温物体传到低温物体;热量不能自发地从低温物体传到高温物体。热量能从低温物体传到高温物体,但该过程不是自发的,必须有第三者介入。热力学第二定律的一种表述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。----克劳修斯表述1、生活中能见到哪些热机?2、热机在两个工作阶段中,能量是如何转化的?3、热机的效率如何计算?4、若没有漏气,没有摩擦,没有热量的损失,热机的效率能否达到100%?热机所吸收的热量能否全部转化为功?在任何情况下,热机从高温热库吸热(Q1)对外做功(W)时,定要向低温热库放热(Q2)即:W<Q1即使没有漏气,没有摩擦,没有热损,热机的效率也不会是100%!开尔文表述的实质:机械能与内能的转化具有方向性——机械能能全部转化为内能,但内能不能全部转化为机械能,而不引起其他变化。热力学第二定律热现象的方向性(实例)热力学第二定律另一表述为:第二类永动机不可制成。总结BCD例2:下列说法正确的是A.在自然条件下,热传递的过程是不可逆的B.热量不可能由低温物体传递给低温物体C.气体的扩散过程具有方向性D.一切形式能量转化都不具有方向性例3:根据热力学第二定律,可知下列说法中正确的是A.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化B.没有冷凝器,只有单一的热源,能将从单一热源吸收的热量全部用来做功,而不引起其它的变化的热机是可实现的C.致冷系统能将冰箱里的热量传给外界较高温度的空气中而不引起其它变化D.不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化例4:下列说法中可行的是()①将地球上所有海水的温度降低0.1℃,以放出大量内能供人类使用②制造一种机器,把物体与地面摩擦所产生的热量全部收集起来再全部加以使用③建造一只可以从海洋中提取热量的船,把热量转化为机械能,驱动螺旋桨旋转④制造一种效率为100%的热机A..①可行B.①④可行C.②④可行D.①②③④都不可行练习1:根据热力学第二定律,可知下列说法中正确的是:A、热量能够从高温物体传到高温物体,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高温物体,也可能从低温物体传到高温物体C、机械能可以全部转化成内能,但内能不可能全部转化为机械能D、机械能可以全部转化成内能,内能也可能全部转化为机械能练习2:关于第二类永动机,下列说法正确的是A、没有冷凝器,只有单一的热源,能将从单一热源吸收的热量全部用来做功,而不引起其他变化的热机叫做第二类永动机。B、第二类永动机违反了能量守恒定律,所以不可能制成C、第二类永动机不可能制成,说明机械能可以全部转化为内能,内能却不能全部转化为机械能。D、第二类永动机不可能制成,说明机械能可以全部转化为内能,内能却不可能全部转化为机械能,同时不引起其他变化。练习3:下列说法中正确的是A、热量不可能从低温物体传到高温物体B、从单一热库吸收的热量全部转化为功是可能的C、一切自然过程总是沿着有序性增大的方向进行D、在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减少E、一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。F、在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减少,热力学第二定律也叫做熵增加原理。G、熵较大的宏观状态就是无序性较大的宏观状态,也就是概率出现较大的宏观状态。H、一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展。练习4:图中气缸盛有定量的理想气体,气缸壁是导热的,缸外环境保持恒温,活塞与气缸壁的接触是光滑的,但不漏气,现将活塞杆与外界连接使缓慢地向右移动,这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功。若已知理想气体的内能只与温度有关,则下列说法正确的是A、气体是从单一热源吸热,全用来对外做功,因此此过程违反热力学第二定律B、气体是从单一热源吸热,但并未全用来对外做功,因此此过程不违反热力学第二定律C、气体是从单一热源吸热,全用来对外做功,但此过程不违反热力学第二定律D、A、B、C三种说法都不对