3.4热力学第二定律（原卷版）.docxVIP

3.4热力学其次定律

学问点一、热力学其次定律

1．定义：在物理学中，反映宏观自然过程的性的定律．

2．热力学其次定律的克劳修斯表述：

热量不能地从温物体传到温物体．阐述的是传热的性．

3．热力学其次定律的开尔文表述：

(1)热机

①热机工作的两个阶段：第一个阶段是燃烧燃料，把燃料中的变成工作物质的；其次个阶段是工作物质对外，把自己的内能变成

②热机用于做功的热量肯定它从高温热库吸取的热量，即WQ.

(2)热力学其次定律的开尔文表述：不行能从单一热库吸取热量，使之，而不产生其他影响．(该表述阐述了机械能与内能转化的方向性)．

4．热力学其次定律的克劳修斯表述和开尔文表述是的．(选填“等价”或“不等价”)

学问点二、能源是有限的

1．能源：具有的简洁利用的储能物质．

2．能量耗散：使用的能源转化成内能分散在环境中不能自动聚集起来驱动机器做功，这样的转化过程叫作“能量耗散”．

3．能源的使用过程中虽然能的总量保持不变，但能量的品质下降了，削减了．

自然过程的方向性

(1)热传导具有方向性

两个温度不同的物体相互接触时，热量会自发地从高温物体传给低温物体，而低温物体不行能自发地将热量传给高温物体，要实现低温物体向高温物体传递热量，必需借助外界的挂念，因而产生其他影响或引起其他变化．

(2)气体的集中现象具有方向性

两种不同的气体可以自发地进入对方，最终成为均匀的混合气体，但这种均匀的混合气体，决不会自发地分开，成为两种不同的气体．

(3)机械能和内能的转化过程具有方向性

物体在地面上运动，因摩擦而渐渐停止下来，但绝不行能消灭物体吸取原来传递出去的热量后，在地面上重新运动起来．

(4)气体向真空膨胀具有方向性

气体可自发地向真空容器内膨胀，但绝不行能消灭气体自发地从容器中流出，使容器内变为真空．

2．在热力学其次定律的表述中，“自发地”“不产生其他影响”“单一热库”“不行能”的含义

(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供应能量等．

(2)“不产生其他影响”的含义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对四周环境不产生热力学方面的影响．如吸热、放热、做功等．

(3)“单一热库”：指温度均匀并且恒定不变的系统．若一系统各部分温度不相同或者温度不稳定，则构成机器的工作物质可以在不同温度的两部分之间工作，从而可以对外做功．据报道，有些国家已在争辩利用海水上下温度不同来发电．

(4)“不行能”：实际上热机或制冷机系统循环时，除了从单一热库吸取热量对外做功，以及热量从低温热库传到高温热库以外，过程所产生的其他一切影响，不论用任何的方法都不行能加以消退．

热力学第肯定律和热力学其次定律的比较

1．两定律的比较

热力学第肯定律

热力学其次定律

区分

是能量守恒定律在热力学中的表现，否定了制造能量和毁灭能量的可能性，从而否定了第一类永动机

是关于在有限空间和时间内，一切和热现象有关的物理过程、化学过程具有不行逆性的阅历总结，从而否定了其次类永动机

联系

两定律分别从不同角度揭示了与热现象有关的物理过程所遵循的规律，二者既相互独立，又相互补充，都是热力学的理论基础

2.两类永动机的比较

第一类永动机

其次类永动机

设计要求

不消耗任何能量，可以不断做功(或只赐予很少的能量启动后，可以永久运动下去)

将内能全部转化为机械能，而不引起其他变化(或只有一个热库，实现内能向机械能的转化)

不行能制成的缘由

违反了能量守恒定律

违反了热力学其次定律

（2023春?虹口区校级期末）某校中同学为参与电视台《异想天开》节目，提出了下列四个设想方案，从理论上讲可行的是（）

A．制作一个装置从海水中吸取内能全部用来做功

B．制作一种制冷设备，使温度降至确定零度以下

C．汽车尾气中各类有害气体排入大气后严峻污染了空气，想方法使它们自发分别，既清洁了空气，又变废为宝

D．将屋顶盖上太阳能板，可直接用太阳能来解决照明和热水问题

（2023?天津模拟）如图，用隔板将一绝热汽缸分成两部分，隔板左侧充有抱负气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发集中至整个汽缸。待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法错误的是（）

A．气体自发集中前后内能相同

B．气体在被压缩的过程中内能增大

C．在自发集中过程中，气体对外界做功

D．气体在被压缩的过程中，外界对气体做功

（2023春?吕梁期末）下列说法正确的是（）

A．