第三章 4 热力学第二定律.docx

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4热力学第二定律

[学习目标]1.了解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(重点)。2.能运用热力学第二定律解释自然界中的能量转化、转移以及宏观自然过程的方向性问题(难点)。3.理解能量耗散,知道能源是有限的。

一、热力学第二定律

一滴黑色颜料滴进一杯清水中扩散,整杯水将均匀地变黑。从系统的角度来看,扩散之前是一种状态,扩散后是另一种状态。那么,水中扩散后的颜料能否自发地重新聚集在一起,而其余部分又变成清水?这说明了什么?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________?

1.热现象的方向性:一切与热现象有关的宏观自然过程都是的,即与热现象有关的宏观自然过程有性。?

2.热力学第二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.热力学第二定律的开尔文表述:

(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;第二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一定它从高温热库吸收的热量,即WQ。?

(2)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)?

4.热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文表述是(选填“等价”或“不等价”)的。?

5.热力学第二定律的实质:揭示了宏观自然过程的。?

1.传热的方向性能否简单理解为“热量不会从低温物体传给高温物体”?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2.如图所示是制冷机和热机的工作过程示意图,通过此图思考以下问题:

(1)制冷机工作时热量是自发地从低温热库传到高温热库吗?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)热机工作时能否将从高温热库吸收的热量全部用于做功?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

(1)只要满足能量守恒定律的物理过程都能实现。()

(2)由热力学第二定律可知热量不可能从低温物体传到高温物体。()

(3)不可能从单一热库吸收热量,使之全部变成功。()

例1下列过程中可能发生的是()

A.某种物质从高温热源吸收20kJ的热量,全部转化为机械能,而没有产生其他影响

B.打开一高压密闭容器,其内气体自发逸出后又自发跑进去,恢复原状

C.利用其他手段,使低温物体的温度更低,高温物体的温度更高

D.将两瓶不同液体混合,然后它们又自发地各自分开

例2(多选)(2023·开远市第一中学高二期末)地球上有很多的海水,其总质量约为1.4×1018t,如果这些海水的温度降低0.1℃,将要放出5.8×1023J的热量。有人曾设想利用海水放出的热量,将其完全变成机械能来解决能源危机,但这种机器是不能制成的,关于其原因,下列说法正确的是()

A.内能不能转化成机械能

B.内能转化成机械能不满足热力学第一定律

C.只从单一热源吸收热量并完全转化成机械能的机械不满足热力学第二定律

D.机械能可全部转化为内能,内能不可能全部转化为机械能,同时不引起其他变化

1.一切物理过程

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