3.4 热力学第二定律 -【知识探究】高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第三册.pptxVIP

4.热力学第二定律人教版（2019）物理（选择性必修第三册）第三章热力学定律

目录素养目标01课程导入02新课讲解03总结归纳04课堂练习05正确教育

素养目标1.通过对自然界中与热现象有关的宏观过程方向性的实例分析，了解归纳热力学第二定律的过程和方法2.能用热力学第二定律解释常见的不可逆过程，即自然界中的能量转换、转移以及方向性问题3.了解能量与能源的区别以及能源的有限性

一滴红色颜料滴进一杯清水中扩散，整杯水将均匀地变红。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？

将一块烧红的铁块投入冷水中，会发生什么现象？铁块的温度降低，水的温度升高，最终两者温度相同。会不会出现铁块温度更高，水的温度更低的情况？

正确教育宏观自然过程的方向性

衣服不整理就会很散乱思考一些事件的发展过程是不是具有方向性、不可逆性?水往低处流

扩散现象进行是有方向的，过程是不可逆的。（微观）

把刚煮好的热鸡蛋放在冷水中，过一会几，鸡蛋的温度降低，水的温度什高，最后水和鸡蛋的温度相同。是否可能发生这样的現象：原来温度相同的水和鸡蛋过一会儿水的温度自发的降低而鸡蛋温度自发上升，生蛋变成熟蛋？你能得出什么结论？热量自发地由高温物体向低温物体传递的过程是不可逆的。（宏观）

思考电冰箱的内部温度比外部温度低，为什么致冷系统还能不断地把箱内热量传给外界的空气？电冰箱制冷系统贮藏的食品大气热量热量电源做功

热传导的方向性热传导的过程是有方向性的，这个过程可以向一个方向自发地进行，但是向相反的方向却不能自发地进行。要实现相反方向的过程，必须借助外界的帮助，因而产生其它影响或引起其它变化。

机械能和内能的转化具有方向性一个在水平地面上运动的物体，由于克服摩擦力做功，最后要停下来。在这个过程中，物体的动能转化成为内能，使物体和地面的温度升高。思考我们能不能看到这样的现象：一个放在水平地面上的物体，靠降低温度，可以把内能自发地转化为动能，使这个物体运动起来。

物体间的传热气体的膨胀扩散现象有摩擦的机械运动热现象特定的方向温度由高到低体积由小到大密度由密到疏由机械能到内能反映宏观自然过程的方向性的定律就是热力学第二定律

正确教育热力学第二定律

热力学第二定律在物理学中，反映宏观自然过程的方向性的定律。①热力学第二定律的克劳修斯表述：热量不能自发从低温物体传到高温物体。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，使之完全变成功，而不产生其他影响。开尔文克劳修斯

1.克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体.对“自发”的理解：不需要第三者介入、也不会对任何第三者产生影响。高温自发低温不能自发克劳修斯表述指明热传导过程是不可逆的

热力学第二定律柴油机汽缸燃料的化学能工作物质的内能机械能对外做功燃烧燃料产生的热量Q输出机械功W漏气热损散热热损摩擦热损WQ思考：假设能避免这些损失，热机燃料产生的热量Q=W？

热力学第二定律高温热库低温热库QW燃料在燃烧(高温物体)冷凝器或大气(低温物体)自发热机在工作过程中必然排出部分热量，热机用于做功的热量一定小于它从高温热库吸收的热量，即WQ

热力学第二定律①热机的效率无法达到100%，总会有损耗。机械能内能（热）全部转化（自发）对第三者有影响②机械能与内能转化的方向性：

1.人们常用空调调节室内空气的温度，下列说法正确的是（）A．空调风速越大，室内空气的分子动能也越大B．空调过滤器能够吸附PM2.5颗粒，此颗粒的运动是分子热运动C．空调既能制热又能制冷，说明热传递不存在方向性D．空调制热使得室内温度上升，则速率小的空气分子比例减小经典例题D

答案：D解析：A．室内空气的分子动能只与温度有关，与空调风速无关，故A错误；B．空调过滤器能够吸附PM2.5颗粒，PM2.5颗粒是肉眼看不见的固体小颗粒，做的是布朗运动，不是分子热运动，故B错误。C．空调既能制热又能制冷，说明在不自发地条件下热传递方向可以逆向，不违背热力学第二定律，故C错误；D．空调制热使得室内温度上升，根据温度是分子平均动能的标志，所以速率小的空气分子比例减小，故D正确；

2.有关热的现象和规律，下列说法正确的是（）A．电冰箱工作时把热量由温度较低的箱内传递到箱外，违背了热力学第二定律B．用打气筒给自行车打气，越来越费劲，说明气体分子间表现为斥力C．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增大D．一定质量的理想气体，经历绝热压缩过程，气体分子的平均动能增大经典例题D

答案：D解析：A．电冰箱工作时把热量由温度较低的箱内传递到箱