《熱力學第二定律》參考-完整版課件

第4節(jié)熱力學第二定律課前自主學案核心要點突破課堂互動講練課標定位

第4節(jié)學習目標：了解熱力學第二定律的兩種不同的表述.了解熱力學第二定律兩種表述的物理實質．重點難點：熱力學第二定律的表述和理解運用．課標定位熱力學第二定律1．熱力學第二定律的克勞修斯表述：不可能把熱量從____溫物體傳遞到____溫物體而不產生其他影響．2．熱力學第二定律的開爾文表述：不可能從單一熱源吸取熱量使之全部變?yōu)開__________而不產生其他影響．低高有用的功課前自主學案對熱力學第二定律的理解1．熱力學第二定律理解中的幾個問題(1)單一熱源：指溫度均勻并且恒定不變的系統(tǒng)．若一系統(tǒng)各部分溫度不相同或者溫度不穩(wěn)定，則構成機器的工作物質可以在不同溫度的兩部分之間工作,從而可以對外做功．據報道，有些國家已在研究利用海水上下溫度不同來發(fā)電．核心要點突破(2)其他影響：指除了從單一熱庫吸收的熱量，以及所做的功以外的其他一切影響；或者除了從低溫物體吸收熱量、高溫物體得到相同的熱量外，其他一切影響和變化，不是不能從單一熱庫吸收熱量而對外做功，而是這樣做的過程中，一定伴隨著其他變化或影響．同樣，也不是熱量不能從低溫物體傳到高溫物體，而是此過程的完成不產生其他影響的自發(fā)熱傳遞是不可能的．(3)關于“不可能”：實際上熱機或制冷機系統(tǒng)循環(huán)終了時，除了從單一熱庫吸收熱量對外做功，以及熱量從低溫熱庫傳到高溫熱庫以外，過程所產生的其他一切影響，不論用任何曲折復雜的辦法都不可能加以消除．(4)適用條件：只能適用于由很大數(shù)目分子所構成的系統(tǒng)及有限范圍內的宏觀過程．而不適用于少量的微觀體系，也不能把它擴展到無限的宇宙．(5)兩種表述是等價的：兩種表述都揭示了熱現(xiàn)象宏觀過程的方向性．兩種表述可以相互推導．2．熱力學第二定律與熱力學第一定律的比較規(guī)律區(qū)別聯(lián)系熱力學第一定律熱力學第二定律區(qū)別熱力學第一定律是能量守恒定律在熱力學中的表現(xiàn)，否定了創(chuàng)造能量和消滅能量的可能性，從而否定了第一類永動機熱力學第二定律是關于在有限空間和時間內，一切和熱現(xiàn)象有關的物理過程、化學過程具有不可逆性的經驗總結，從而否定了第二類永動機規(guī)律區(qū)別聯(lián)系熱力學第一定律熱力學第二定律聯(lián)系兩定律都是熱力學基本定律，分別從不同角度揭示了與熱現(xiàn)象有關的物理過程所遵循的規(guī)律，二者既相互獨立，又相互補充，都是熱力學的理論基礎即時應用(即時突破，小試牛刀)關于熱力學第一定律和熱力學第二定律，下列論述正確的是(

)A．熱力學第一定律指出內能可以與其他形式的能相互轉化，而熱力學第二定律則指出內能不可能完全轉化為其他形式的能，故這兩條定律是相互矛盾的B．內能可以全部轉化為其他形式的能，只是會產生其他影響，故兩條定律并不矛盾C．兩條定律都是有關能量的轉化規(guī)律，它們不但不矛盾，而且沒有本質區(qū)別D．其實，能量守恒定律已經包含了熱力學第一定律和熱力學第二定律解析：選B.熱力學第一定律和熱力學第二定律并不矛盾，對于機械能和內能的轉化所具有的方向性也是存在的，故B選項正確．課堂互動講練類型一對熱力學第二定律的理解(廣州高二檢測)隨著世界經濟的快速發(fā)展，能源短缺問題日顯突出，近期油價不斷攀升,已對各國人民的日常生活造成了各種影響，如排長隊等待加油的情景已經多次在世界各地發(fā)生，能源成為困擾世界經濟發(fā)展的重大難題之一，下列有關能量轉化的說法中錯誤的是(

)例1A．不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他的變化B．只要對內燃機不斷改進，就可以把內燃機得到的全部內能轉化為機械能C．滿足能量守恒定律的物理過程都能自發(fā)的進行D．外界對物體做功，物體的內能必然增加【精講精析】由熱力學第二定律的開爾文表述可知A對．熱機效率總低于100%，B錯．滿足能量守恒的過程未必能自發(fā)進行，任何過程一定滿足熱力學第二定律，C錯．由熱力學第一定律ΔU＝W＋Q可知，W＞0，ΔU不一定大于0，即內能不一定增加，D錯．【答案】

BCD【方法總結】理解熱力學第二定律的方法(1)理解熱力學第二定律的實質，即自然界中進行的所有涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，理解的關鍵在于“自發(fā)”和“不引起其他變化．”(2)還要正確理解哪些過程不會達到(100%的轉化而不產生其他影響)．如圖4－4－1所示為電冰箱的工作原理示意圖．壓縮機工作時，強迫制冷劑在冰箱內外的管道中不斷循環(huán)．在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內的熱量，經過冷凝器時制冷劑液化，放出熱量到箱體外．下列說法正確的是(

)圖4－4－1例2類型二熱力學第二定律在實際中的應用A．熱量可以自發(fā)地從冰箱內傳到冰箱外B．電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內的熱量傳到外界，是因為其消耗了電能C．電冰箱的工作原理不違反熱力學第一定律D．電冰箱的工作原理違反熱力學第一定律【思路點撥】深刻理解熱力學兩大定律是解答本題的關鍵．【自主解答】熱力學第一定律適用于所有的熱學過程，C正確，D錯誤；由熱力學第二定律可知A錯誤，B正確．【答案】

BC【方法總結】電冰箱工作時既不違反熱力學第一定律，也不違反熱力學第二定律，它通過電流做功完成了熱從低溫物體向高溫物體的傳遞．變式訓練密閉隔熱的房間內有一電冰箱，現(xiàn)接通電源使電冰箱開始工作，并打開電冰箱的門，則過段時間后室內的溫度將(

)A．降低B．不變C．升高