人教版高中物理选择性必修第三册第三章热力学定律第4节热力学第二定律课件.ppt

第三章热力学定律第4节热力学第二定律[学习目标]1．知道传热、扩散现象、机械能与内能的转化等都具有方向性。具有方向性的过程是不可逆的。2．理解热力学第二定律的两种表述。3．学会用热力学第二定律解释自然界中的能量转化、转移及方向性问题。?知识点1热力学第二定律1．热传导的方向性(1)热量可以自发地由______物体传到______物体。(2)热量不能自发地由______物体传到______物体。(3)热传导过程是有_________的。高温低温低温高温方向性2．热力学第二定律的克劳修斯表述热量不能自发地从______物体传到______物体。即热传导的过程具有_________。3．热力学第二定律的开尔文表述不可能从单一热库吸收热量，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)低温高温方向性完全变成功[判一判]1．(1)热量不能由低温物体传给高温物体。()(2)科技发达后，热机的效率可以达到100%。()(3)机械能可以全部转化为内能，而内能不能自发地全部转化为机械能。()××√知识点2能源是有限的1．能量耗散能量在数量上虽然守恒，但其转移和转化却具有方向性。在各种各样的活动中，其他形式的能最终都转化成内能流散到_______________，再也不能自动聚集起来驱动机械做功了，这种转化过程叫作能量耗散。周围环境中2．品质降低能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式叫品质降低。能量在利用过程中，总是由高品质的能量最终转化为低品质的能量。能源的使用过程中虽然能的总量____________，但能量的______下降了。保持守恒品质[判一判]2．(1)能量耗散不遵循能量守恒定律。()(2)能量耗散会导致能量品质的降低。()(3)为了可持续发展，必须节约能源。()×√√1．(对热力学第二定律的理解)关于热力学定律，下列说法中正确的是()A．在一定条件下物体的温度可以降到绝对零度B．第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律C．热机的效率可以达到100%D．在热传递中，热量不可能自发地从低温物体传给高温物体√解析：绝对零度是一切低温物体的极限，永远无法达到，A错误；第一类永动机违反能量守恒定律，第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反热力学第二定律，B错误；不可能从单一热源吸收热量使之全部用来做功而不产生其他影响，热机效率无法达到100%，C错误；热量可以从低温物体传到高温物体，但是不可能自发地从低温传到高温物体，D正确。2．(能量耗散和品质降低)热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把散失的能量重新收集、加以利用。下列关于能量耗散的说法正确的是()A．能量耗散说明能量不守恒B．能量耗散不符合热力学第二定律C．能量耗散过程中能量不守恒D．能量耗散是从能量转化的角度，反映出自然界中的宏观过程具有方向性√解析：能量耗散是指能量在转化和转移的过程中扩散到周围环境中无法再收集起来，其满足能量守恒定律，也符合热力学第二定律，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了；能量耗散反映了涉及热运动的宏观过程都具有方向性，所以A、B、C错误，D正确。3．(热力学定律和能量耗散)根据热力学定律，下列判断正确的是()A．我们可以把火炉散失到周围环境中的能量全部收集到火炉中再次用来取暖B．利用浅层海水和深层海水间的温度差制造出一种热机，将海水的一部分内能转化为机械能，这在原理上是可行的C．制冷系统能将冰箱内的热量传给外界较高温度的空气，而不引起其他变化D．满足能量守恒定律的客观过程都可以自发地进行√探究一对热力学第二定律的理解1．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，而低温物体不可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，必须借助外界的帮助，因而产生其他影响或引起其他变化。(2)气体的扩散现象具有方向性两种不同的气体可以自发地进入对方，最后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，因摩擦而逐渐停止下来，但绝不可能出现物体吸收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，但绝不可能出现气体自发地从容器中流出，使容器内变为真空。2．在热力学第二定律的表述中，“自发地”“不产生其他影响”“单一热库”“不可能”的含义(1)“