高中物理选择性必修3优质课公开课3.4 热力学第二定律-学案.pdf

3.4热力学第二定律

【学习目标】

一、知识与技能

1．了解热传导过程的方向性。

2．了解热力学第二定律的两种不同表述，以及这两种表述的物理实质。

3．了解什么是能量耗散，知道能源是有限的。

二、过程与方法

培养学生通过日常生活现象概括物理规律的能力。

三、情感、态度与价值观

知道要有效地利用自然界提供的各种能源，必须遵循自然界的规律。

【学习重难点】

热力学第二定律的两种不同表述，以及两种表述的物理实质。

【学习过程】

一、热力学第二定律

1．热力学第二定律的一种表述——克劳修斯表述（热传导的方向性）

1___________________________

（）热力学第二定律（概念）：反映过程的的定律。

2_______________________________

（）克劳修斯表述：热量不能自发地从传到。

即热传导的过程具有_________________。

2．热力学第二定律的另一种表述——开尔文表述（机械能与内能转化的方向性）

1

（）热机

①热机工作的两个阶段

___________________

第一个阶段是，把燃料中的化学能变成工作物质的内能。

_____________________

第二个阶段是工作物质，把自己的内能变成机械能。

②热机的效率：热机输出的机械功W与燃料产生的热量Q的比值。用公式表示为

______________________

。

2

（）开尔文表述：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。即机械能与内能转化具有___________________。

3

（）热力学第二定律的其他描述

_______________

①气体向真空的自由膨胀是的。

②一切宏观自然过程的进行都具有_____________________。

3．第二类永动机

①定义

___________

只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功而不引起其他变化的。

②第二类永动机不可能制成

第二类永动机不违背______________________，但违背________________________。

4．热力学第一定律和热力学第二定律的关系。

（1）热力学第一定律揭示了_________________和_______________对改变物体内

能的规律关系ΔU＝_____________________，指明内能不但可以转移，而且还能跟其

_____________

他形式的能相互转化。热力学第一定律就是与其他能量发生转化时的能

量守恒定律，是从能的角度揭示不同物质运动形式相互转化的可能性。告诫人们：第一

类永动机不可能制成。热力学第一定律只有一种表述形式。

2

（）热力学第二定律的每一种表述都揭示了大量分子参与的宏观过程的

___________。如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而不引

起其他变化，进而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