1、热力学第二定律,郭俊德,一、学习目标：二、重点和难点：三、教学过程：,1.了解热传导过程的方向性。2.了解什么是第二类永动机，为什么第二类永动机不可能制成。3.了解热力学第二定律的两种不同的表述，以及这两种表述的物理实质。4.了解什么是能量耗散。,二、重点和难点：重点：热力学第二定律的物理实质和两种常见的表述难点：两类永动机的区别，第二类永动机不可能制成的原因,三、教学过程：,引入新课：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吨，它的温度只要降低，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，而人类都不能利用这种“新能源”，究其原因，是因为涉及物理学的一个
2、基本定律热力学第二定律,新课教学：(一)、热传导的方向性1实例：热量会自动地从高温物体传给低温度物体。2热传导的过程具有方向性3自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。,1实例：热量会自动地从高温物体传给低温度物体。注意这里所说“自发地”是指没有任何外界的影响或帮助，电冰箱工作时能将冰箱内(温度较低)的热量，传给外界空气(温度较高)，是因为电冰箱消耗了电能，对制冷系统做了功。,2热传导的过程具有方向性热传导的过程可以向一个方向自发地进行(热量从高温物体自发地传给低温物体)；但向相反的方向不会自发地产生(热量不会自发地从低温物体传给高温物体)，只有借助外界的帮助才能进行。,(二)第二类永
3、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表示机械能和内能的转化过程具有方向性尽管机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部转化成机械能，同时不引起其他变化,3第一类永动机和第二类永动机它们都不可能制成，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。,4热机的效率(1)热机做的功W和它从热源吸收的热量Q1的比值叫做热机的效率(2)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
4、传递的方向性来表述：不可能使热量从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化(2)按机械能与内能转化过程的方向性来表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化,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 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,(四)能量耗散,1能量耗散：流散的内能无法重新收集起来加以利用的现象叫做能量耗散2能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性,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
5、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,解析根据热力学第二定律可知，凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，电流的能可全部变为内能(由电流热效应中的焦耳定律可知)，而内能不可能全部变成电流的能机械能可全部变为内能，而内能不可能全部变成机械能，在热传导中，热量只能自发地从高温物体传递给低温物体，而不能自发地从低温物体传递给高温物体，所以选项B、C、D正确,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
6、械能，同时不引起其他变化,解析第二类永动机设想虽然符合能量守恒定律，但是违背了能量转化中有些过程是不可逆的规律。所以不可能制成，选项D正确,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。,六、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。,七、 巩
7、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。答案：,上题答案：A B C D,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_答案：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答案：,2答案：把内能转化为机械能；效率3答案：热现象,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,4答案：热；方向；全部；不能。,5.什么是第二类永动机?为什么第二类永动机不可能造成?答：能够从单一热源吸收
8、热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化的热机称为第二类永动机。第二类永动机不可能制成的原因是因为机械能和内能转化过程具有方向性，尽管机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化为机械能，而不引起其他变化。,6.试述热力学第一定律和热力学第二定律的区别与联系,解答：热力学第一定律指出了在任何热力学过程中，能量不会有任何增减或损失，对自然过程也没有限制；而热力学第二定律是解决了哪些过程可以发生。两个定律从不同角度揭示了热力学过程中遵从的规律，既相互独立，又相互补充，共同构成了热力学知识的理论基础,石器时代2.5 http:/www.shiqi.so/map/ 石器时代2.5 去演出，琵琶和古琴
9、是她比较擅长的乐器，只要曲子新鲜能吸引人便可以。这是她在醉影楼的工作，因为同是晴穿会的成员，百蝶很照顾慕容凌娢，给她的设定很矜持，每天晚上只用演奏一曲，而且还帮她谢绝了几个想要单独点她弹琴的人。其实这也算一种策略，让其他人觉得慕容凌娢比较神秘，自然能吸引更多慕名而来的好奇之人。这天晚上，慕容凌娢像往常一样准时登台演出，有了之前的经验，她一点也不紧张了。反正即使出现一些音不准的小差错，那些没听过原曲的人也绝对不会发觉。不得不说，百蝶的计划很成功，来过醉影楼的人都知道，这里有一位带着面纱演出的歌伎，会唱许多新奇的曲子。更有传言说这位歌伎容貌可谓是沉鱼落雁，闭月羞花，只要看上一眼，便会为她深深着迷这
10、八成也是百蝶散布的谣言，虽然名不副其实，但消息传到慕容凌娢耳朵里，还是让她得瑟了好一会儿。“梨花飘落在你窗前，?画中伊人在闺中怨。谁把思念轻描淡写，只想留足时间为你穿越，我停步白墙青瓦的屋檐，等你撑伞走过我身边。古镇上谁家的炊烟，在为我们酝酿当年的月圆。一双鸳鸯戏在雨中那水面，就像思念苦里透着甜。我不问弱水三千几人能为我怨?，轮回百转只求陪你续前缘”这是慕容凌娢最喜欢的歌曲之一，曲风细腻，作词也十分有意境。同时还是她的入坑曲，没有穿越之前，这首歌始终保存在手机里，尽管旧的曲子删了又删，新的曲子翻了又翻，这首歌一直保持着它原有的地位。慕容凌娢觉得自己不是恋旧的人，该舍弃的旧东西绝不手软，手机里下
11、载的歌曲绝对不会超过20首，都是当下她最爱听的。可唯独这首曲子，她狠不下心删除“一曲琵琶弦断邂逅的古街，爱的桥段叫我怎么写，那弱水三千若能把那今生湮灭，前世亏欠我愿等来生再还篆刻离别烟雨江南，你的美我不忍落款，牧笛吹皱岁月的脸，红尘笑看偏偏为你眷恋”(古风一言)旧衣香，留了荀令，新曲误，顾了周郎。第052章 无以为报，来生再报。这是慕容凌娢最喜欢的歌曲之一，曲风细腻，作词也十分有意境。同时还是她的入坑曲，没有穿越之前，这首歌始终保存在手机里，尽管旧的曲子删了又删，新的曲子翻了又翻，这首歌一直保持着它原有的地位。慕容凌娢觉得自己不是恋旧的人，该舍弃的旧东西绝不手软，手机里下载的歌曲绝对不会超过二十首，都是当下她最爱听的。可唯独这首曲子，她狠不下心删除“一曲琵琶弦断邂逅的古街，爱的桥段叫我怎么写，那弱水三千若能把那今生湮灭，前世亏欠我愿等来生再还篆刻离别烟雨江南，你的美我不忍落款，牧笛吹皱岁月的脸，红尘笑看偏偏为你眷恋”一曲唱罢，慕容凌娢鞠躬后便准备回房。谁知刚一走下,
