教科版高中物理选择性必修第三册精品课件 第三章热力学定律 3.热力学第二定律.ppt

1.(热力学第二定律)根据热力学第二定律判断,下列说法正确的是()A.功可以全部转化为热,但热不能全部转化为功B.热可以从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体C.气体向真空的自由膨胀是不可逆的D.随着技术的进步,热机的效率可以达到100%答案:C解析:根据热力学第二定律,功可以全部转化为热,但热不能全部转化为功,而不引起其他变化,故A错误;根据热力学第二定律,热量能够自发地从高温物体传到低温物体,但不能自发地从低温物体传到高温物体,故B错误;根据热力学第二定律可知,宏观热现象具有方向性,气体向真空的自由膨胀是不可逆的,故C正确;根据热力学第二定律,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,即热机的效率不能达到100%,故D错误。2.下列说法中,能够发生且不违背热力学第二定律的是()A.一杯热茶自然放置,茶会自动变得更热B.电冰箱正常工作时把箱内低温物体的热量传递到箱外高温物体C.只要对蒸汽机不断革新,它就可以把蒸汽的内能全部转化成机械能D.利用降低海水温度放出大量的热量来发电,从而解决能源短缺的问题答案:B解析:热传递具有方向性,热量能自发地从高温物体传到低温物体,故一杯热茶自然放置,茶会自动变得凉,不会自动变得更热,因为违背热力学第二定律,故A错误;电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体,此过程中消耗了电能,所以不违背热力学第二定律,能发生,故B正确;蒸汽机的能量损失不可避免,不可能把蒸汽的内能全部转化为机械能,违背了热力学第二定律,不能发生,故C错误;根据热力学第二定律,不可能从单一热源吸收热量并转化为功而不引起其他的变化,利用降低海水温度放出大量的热量来发电,降低海水温度的过程,消耗的能源更多,不能解决能源短缺的问题,故D错误。3.(永动机)关于永动机,下列说法正确的是()A.随着科技的不断发展,永动机是可以制成的B.第一类永动机违反了热力学第二定律C.第二类永动机违反了热力学第二定律D.永动机指的是在摩擦力趋于零的条件下一直运动的机器,它不需要对外做功答案:C解析:第一类永动机违反了热力学第一定律,不可能实现,第二类永动机违反了热力学第二定律。这两类永动机都不可能制成,故A、B、D错误,C正确。4.(热力学定律)(多选)关于热力学定律,下列说法正确的是()A.物体吸收热量,内能一定增加B.可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功C.不可能使热量从低温物体传向高温物体D.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程答案:BD解析:做功和热传递是改变物体内能的两种方法,物体吸收热量,若同时对外做功,内能不一定增加,故A错误;根据热力学第二定律,在外界的影响下,可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功,故B正确;热量不能自发从低温物体传向高温物体,但在一定的条件下热量可以从低温物体传向高温物体,如空调,故C错误;根据热力学第二定律,功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程,故D正确。5.(永动机)如图所示,一演示用的“永动机”转轮由5根轻杆和转轴构成,轻杆的末端装有用形状记忆合金制成的叶片。轻推转轮后,进入热水的叶片因伸展而“划水”,推动转轮转动。离开热水后,叶片形状迅速恢复,转轮因此能较长时间转动。下列说法正确的是()A.转轮依靠自身惯性转动,不需要消耗外界能量B.转轮转动所需能量来自形状记忆合金自身C.转动的叶片不断搅动热水,水温升高D.叶片在热水中吸收的热量一定大于在空气中释放的热量答案:D解析:形状记忆合金从热水中吸收热量后,伸展划水时一部分热量转化为水和转轮的动能,另一部分释放到空气中,根据能量守恒定律可知只有D正确。本课结束3.热力学第二定律第三章课标定位1.通过自然界中热传递的方向性等实例,初步了解热力学第二定律。2.知道热力学第二定律的两种不同表述及实质。3.能运用热力学第二定律解释自然界中的能量转化、转移以及方向性问题。4.了解什么是第二类永动机,能用热力学第二定律解释第二类永动机不能制成的原因。素养阐释物理观念:热力学第二定律的两种表述。科学思维:与热现象有关的宏观过程的方向性。科学态度与责任:尝试运用热力学第二定律解决一些实际问题(冰箱、空调等),培养将物理知识应用于现实生活的能力;根据对能源的初步认识,增强节约能源的意识。内容索引自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑课堂小结随堂练习自主预习·新知导学一、自然界中宏观过程的方向性1.事例:冰块放到热水中,冰块融化,热水降温。结论:热传递具有方向性。2.事例:红墨水滴入清水中后自发地在清水中扩散,但分散的红墨水不会自发地聚集成红墨水滴;分离的N2分子和O