物理：新人教版选修3-3 10.4热力学第二定律(同步练习).pptx

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高中物理10.4热力学第二定律课件新人教版选修3_3

)
D．在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体
解析：
凡是与热现象有关的宏观现象都具有方向性，无论
采用任何设备和手段进行能量转化，总遵循“机械能可全部转化为内能，而内能不能全部转化为机械能 ”的规律，故 A 正确；火力发电机发电时，能量转化的过程为内能→机械能→电能，因为内能→ 机械能的转化过程中会对外放热，故燃气的内能不能全部变成电能， C 项正确；热量从低温物体传给高温物体不能自发地进行，必须有外界做功，结果会带来其他影响，故 D 项正确；由电流热效应的焦耳定律可知，电功可全部转化为内能，故 B 项错误．答案：
ACD
理解热力学第二定律的方法 (1)理解热力学第二定律的实质，即自然界中进行的所有涉及热现象的宏观过程都具有方向性．理解的关键在于“自发”和 “不引起其他变化”． (2)还要正确理解哪些过程不会达到 (100%的转化而不产生其他影响 )．
1－ 1 根据热力学第二定律分析，下列说法中正确的是( )
的原因定律
关于热力学第一定律和热力学第二定律，下列论述正确的是 ( )
A．热力学第一定律指出内能可以与其他形式的能相互转化，而热力学第二定律则指出内能不可能完全转化为其他形式的能，故这两条定律是相互矛盾的 B．内能可以全部转化为其他形式的能，只是会产生其他影响，故两条定律并不矛盾 C．两条定律都是有关能量转化的规律，它们不但不矛盾，而且没有本质区别 D．其实，能量守恒定律已包含了热力学第一定律和热力学第二定律
4．热力学第二定律
自学线索
学基础导学
一、热传导的方向性
热现象，如热热传导的方向性：凡是实际过程，只要涉及 ____
传递、气体的膨胀、扩散，有摩擦的机械运动……都具有特定的

10.4 热力学第二定律同步备课课件新人教版选修3-3课件

当堂双基达标
课前自主导学菜
【答案】
ACD
课时作业
单
新课标·物理选修 3-3
教学教法分析课堂互动探究
教学方案设计
与热现象有关的宏观物理过程具有方向性，是不可逆的，分析问题时要注意哪些过程可以“自发地”进行，哪些过程不会达到 100%的转化而不产生其他影响.
1．克劳修斯表述指明热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助，其物理本质
教学方案设计
是揭示了热传递过程是不可逆的． 2．开尔文表述中的“单一热源”指温度恒定且均匀的热源． “不引起其他变化”是指唯一效果是热量全部转变为功而外界及系统都不发生任何变化．其物理实
当堂双基达标
课前自主导学菜单
课时作业
新课标·物理选修 3-3
教学教法分析课堂互动探究
1．在可以引起其他影响的情况下，热量可以从低
教学方案设计
温物体传到高温物体，如空调、冰箱等． 2．分析热力学第二定律的应用问题时都不能忽视 “自发性”和“不引起其他变化”的物理意义．
【答案】 BCD
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课时作业
新课标·物理选修 3-3
教学教法分析课堂互动探究
综合解题方略——热力学第一、
第二定律的对比应用
关于两类永动机和热力学两大定律，下列说法
教学方案设计
正确的是(
)
A．第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律
(1)电冰箱中热量可以自发地从低温物体传到高温物体．(×) (2)热传导的过程具有方向性．(√) (3)热量不能由低温物体传给高温物体．(×)

10.4 热力学第二定律课件(人教版选修3-3)

• 2．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆 _________的． • 二、热力学第二定律的两种表述
• 1．克劳修斯表述
2018/9/2
高温物 • 热量不能自发地从低温 _______物体传到______ 传热 _______的方向性．体．揭示 • 2．开尔文表述
单一热库 • 不可能从 __________吸收热量，使之完全变成功影响．内 ____，而不产生其他________揭示了机械能与___
现象是可能的，但不引起其他变化是不可能的，
D对．
2018/9/2
课堂互动讲练
对热力学第二定律的理解 (2011年广州高二检测)随着世界经济的快速发展，能源短缺问题日显突出，近期油价不断攀升，已对各国人民的日常生活造成了各种影响，如排长队等待加油的情景已经多次在世界各地发生，能源成为困扰世界经济发展的重大难题之一，下列有关能量转化的说法中错误的是( )
• 即时应用 • ( )
(即时突破，小试牛刀)
பைடு நூலகம்
• 1．下列宏观过程能用热力学第二定律解释的是 • A ．大米和小米混合后小米能自发地填充到大米空隙中而经过一段时间大米、小米不会自动分开 • B．将一滴红墨水滴入一杯清水中，会均匀扩散到整杯水中，经过一段时间，墨水和清水不会自动分开
2018/9/2
第四节
热力学第二定律
2018/9/2
课标定位课前自主学案第四节
核心要点突破
课堂互动讲练知能优化训练
2018/9/2
课标定位
• 学习目标：1.知道任何有关热现象的宏观过程都具有方向性． • 2．知道热力学第二定律并能解释自然界中的能量变化、转移及方向性问题． • 3．知道什么是第二类永动机，为什么第二类永动机不可能制成．

2020-2021学年人教版选修3-3 10.4 热力学第二定律课件(48张)

(1)热力学第一定律是能量守恒定律在热学中的一种表述形式,是从能的角度揭示不同物质运动形式相互转化的可能性。告诫人们:第一类永动机不可能制成。 (2)热力学第二定律揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性。如机械能可以全部转化为内能,内能却不可能全部转化为机械能而不引起其他变化,进一步揭示了各种有关热的物理过程都具有方向性。告诫人们:第二类永动机不可能制成。
4 热力学第二定律
必备知识·自主学习
一、热力学第二定律的克劳修斯表述【情境思考】
问题1:墨水在水中的扩散最终均匀吗? 问题2:变的均匀的淡蓝色的水,能自动地把滴入水中的墨点聚合到一块变为墨滴吗? 提示:1.均匀 2.不能
1.热传导的方向性:一切与热现象有关的宏观自然过程都是_不__可__逆__的__。 2.热力学第二定律的克劳修斯表述:德国物理学家克劳修斯在1850年提出:热量不能自发地从_低__温__物体传到_高__温__物体。热力学第二定律的克劳修斯表述, 阐述的是传热的_方__向__性__。
【解析】选D。机械能可以全部转化为内能,A错误;第二类永动机不可能制造成功是因为它违背了热力学第二定律,B错误;热量不能自发地从低温物体传到高温物体,但如果不是自发地,是可以进行的,C错误;从单一热源吸收热量全部用来做功而不引起其他变化,是不可能的,但如果是从单一热源吸收热量全部变为功的同时也引起了其他的变化,是可能的,D正确。故选D。
【素养训练】 1.(多选)关于第二类永动机,下列说法正确的是 ( ) A.没有冷凝器,只有单一的热源,能将从单一热源吸收的热量全部用来做功,而不引起其他变化的热机叫作第二类永动机 B.第二类永动机违反了能量守恒定律,所以不可能制成 C.第二类永动机不可能制成,说明机械能可以全部转化为内能,内能却不可能全部转化为机械能 D.第二类永动机不可能制成,说明机械能可以全部转化为内能,内能却不可能全部转化为机械能,同时不引起其他变化

物理：10.4.热力学第二定律(人教版选修3-3)

•
根据热力学第二定律分析，下列说法
中正确的是(
)
• A．热量能够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 • B．热量能够从高温物体传到低温物体，也可以从低温物体传到高温物体 • C．机械能可以全部转化为内能，但变化的内能不可以全部转化为机械能
• 解析：
选项 A错误 B正确个性分析根据传热的规律可知，热量可以自发地从高温物体传到低温物体，但不能自发地(不需要外界帮助) 从低温物体传到高温物体。但是如果借助外界的帮助．热量可以从低温物体传到高温物体机械能可以全部转化为内能(如一个运动物体克服摩擦力做功而最终停止运动时，机械能全部转化为内能)；在一定条件下，变化的内能也可以全部转化为机械能，如理想气体在等温膨胀过程中，将吸收来的热量全部用来做功
•4.热力学第二定律
பைடு நூலகம்
• 一、热力学第二定律的一种表述 • 1．热传导的方向性方向 • (1) 凡是实际的过程，只要涉及热现象，都有特定的性；这些过程可以自发地朝某方向个进行，而相反的过程．即使不违背能自发量守恒定律，它们也不会地进行．不可逆 • (2) 一切与热现象有关的宏观自然过程都是的．自发 • 2．热力学第二定律的一种表述传热 • 热量不能地从低温物体传到高温物体．这是热力学第二定律的克劳修斯表述，阐述的是的方向性．
• 解析：
• 答案： D • 【反思总结】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．热力学第一定律是能量守恒定律的一种具体形式，而热力学第二定律反映的是热现象的方向性．
• ◎ 教材资料分析 • 〔思考与讨论〕 • 地球上海水的总质量达 1.4×1021 kg. 如果把这些海水的温度降低1 ℃，放出的热量就达 9×1018 kW·h ，足够全世界使用 4 000年．这个设想不违背能量守恒定律，但是不能实现，所以叫做第二类永动机．前面学到的，违背能量守恒定律的永动机，叫做第一类永动机． • 学过热力学第二定律之后，你能说出为什么不能制成第二类永动机吗？

高中物理人教版选修3-3课件：10.4 热力学第二定律

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4
热力学第二定律
首页
X 新知导学 Z重难探究
INZHIDAOXUE
HONGNANTANJIU
D当堂检测
ANGTANGJIANCE
一
二
三
一、热传导的方向性
1 .温度不同的两个物体接触时,热量会自发地从高温物体传给低温物体,但不会自发地从低温物体传给高温物体,这说明热传导的过程具有方向性。 2 .无数事实告诉我们,一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。
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热力学第二定律
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热力学第二定律
首页
X 新知导学 Z重难探究
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学习目标思维脉络 1.通过自然界中热传导的方向性等实例,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。
��
2 .第二类永动机 (1)定义:只从单一热库吸收热量,并使之完全变成有用功而不产生其他影响的热机。 (2)第二类永动机不可制成的原因:违背了热力学第二定律。
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热力学第二定律
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高中物理 104 热力学第二定律同步练习新人教版选修33

高中物理 104 热力学第二定律同步练习新人教版选修33基础夯实1．第二类永动机不可能制成，是因为( )A．违背了能量的守恒定律B．热量总是从高温物体传递到低温物体C．机械能不能全部转化为内能D．内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化答案：D解析：第二类永动机的设想并不违背能量守恒定律，但却违背了涉及热量的能量转化过程是有方向性的规律。

故选项A错；在引起其他变化的情况下，热量可由低温物体非自发地传递到高温物体。

故B错。

机械能可以全部转化为内能。

2．下列哪些过程具有方向性( )A．热传导过程B．机械能向内能的转化过程C．气体的扩散过程D．气体向真空中的膨胀答案：ABCD解析：这四个过程都是与热现象有关的宏观过程，根据热力学第二定律的基本内涵，它们都是不可逆的，具有方向性。

3．关于热机的效率，下列说法正确的是( )A．有可能达到80% B．有可能达到100%C．有可能超过80% D．一定能达到100%答案：AC解析：根据热力学第二定律，热机效率永远也达不到100%。

4．(2012·葫芦岛市一中高二检测)关于热力学定律，下列说法正确的是( )A．在一定条件下物体的温度可以降到0KB．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功C．吸收了热量的物体，其内能一定增加D．压缩气体总能使气体的温度升高答案：B5．下列宏观过程能用热力学第二定律解释的是( )A．大米和小米混合后小米能自发地填充到大米空隙中而经过一段时间大米、小米不会自动分开B．将一滴红墨水滴入一杯清水中，会均匀扩散到整杯水中，经过一段时间，墨水和清水不会自动分开C．冬季的夜晚，放在室外的物体随气温的降低，不会由内能自发地转化为机械能而动起来D．随着节能减排措施的不断完善，最终也不会使汽车热机的效率达到100%答案：BCD解析：热力学第二定律反映的是与热现象有关的宏观过程的方向性的规律，A不属于热现象，A错；由热力学第二定律可知B、C、D正确。

人教版高中物理选修(3-3)10.4《热力学第二定律》ppt课件

方向性的定律。 (3)热力学第二定律是反映宏观自然过程的_______
2．热力学第二定律的两种表述：自发地从低温物体传到高温物体。（1）克劳修斯表述：热量不能_____ 单一热库吸收热量，使之完全变成（2）开尔文表述：不可能从_________ 功，而不产生其他影响。
3.热力学第二定律的意义：等价（选填“等价”或“不等热力学第二定律的两种表述是_____ 价”）的，可以从其中一种表述推导出另一种表述；热力学第机械能与内能转化的_____ 方向性：机械二定律的开尔文表述说明了_______ 全部转化为内能，而内能_____ 无法全部用来做功以转化为机能可以_____ 械能。 4.热力学第二定律也可以表述为：气体向真空的自由膨胀是
提示：（1）温度不同的两个物体接触时，热量会自发地从高温
物体传给低温物体，故（1）错。（2）一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，故（2）错。（3）第二类永动机不可能制成，虽然它不违反能量守恒定律，
但大量的事实证明，在任何情况下，热机都不可能只有一个热库，
热机要不断地把吸取的热量变为有用的功，就不可避免地将一部分热量传给低温热库，故（3）对。
不可逆（选填“可逆”或“不可逆”）的。 _______
二、热机和第二类永动机 1.热机：（1）热机工作的两个阶段：第一个阶段是燃烧燃料，把燃料化学能变成工作物质的_____ 内能；第二个阶段是工作物质对外中的_______ 内能变成_______ 机械能。做功，把自己的_____ 机械功与燃料产生的_____ 热量的比 (2)热机的效率：热机输出的_______ 值，用公式表示为 W 。
Q
2．第二类永动机：
单一热库吸收热量，使之完全变为功而不引起 (1)定义：只从_________

人教版高中物理选修3-3课件： 10.4 热力学第二定律 (共24张PPT)

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大气
该过程不是自发的，有小三
能量守恒定律告诉我们，在自然界发生的一切过程中能量都是守恒的，一个导致能量创生或能量消灭的过程是不可能出现的。然而，并不是所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生。
热现象
物体间的传热
气体的膨胀
都有特定的方向
扩散现象有摩擦的机械运动
温度由高到低体积由大到小由密到疏由功到热
无数事实告诉我们，凡是实际的过程，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。
Hale Waihona Puke 电冰箱制冷系统贮藏的食品
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因为电冰箱消耗了电能，对制冷系统做了功，一旦切断电源，电冰箱就不能把其内部的热量传给外界的空气了。相反，外界的热量会自发地传给电冰箱，使其温度逐渐升高。
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。
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高中物理 10.4 热力学第二定律课件新人教版选修33

律的一个重要自然规律．
，是独立于热力学第一定
方向性
第五页，共27页。
三、第二类永动机热机的效率 η：热机输出的机械功与燃料产生热的量(rèliàn的g)比值，用公式表示为 η＝WQ .热机的效率不可能达到 100%. 第二类永动机：人们把没有冷凝器，只单有一(dānyī)热源，从单一热源吸收热量，可以全部用做来功(zuògōn的g) 热机叫做第二类永动机，第二类永动机不可能制成．
第十七页，共27页。
热传递(chuándì)的方向性
• 【例 1】下列说法正确的是 ( )．
• A．热量能自发地从高温物体(wùtǐ)传给低温物体(wùtǐ)
• B．热量不能从低温物体(wùtǐ)传到高温物体 (wùtǐ)
• C．热传递是有方向性的 • D．气体向真空中膨胀的过程是有方向性的
第十九页，共27页。
• 【变式 1】下列哪个过程具有方向性 ( )．
• A．热传导过程 • B．机械能向内能的转化过程 • C．气体的扩散过程 • D．气体向真空中的膨胀 • 解析这四个过程都是与热现象有关的宏观过程，根
据热力学第二定律可知(kě zhī)，它们都是不可逆的，具有方向性． • 答案 ABCD
第十五页，共27页。
• 四、热力学第一定律、第二定律的比较
•
两个定律的比较
• 热力学第一定律是能量守恒定律在热学中的具体表现形式．能量既不能凭空产生也不能凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式，在转化的过程中，总的能量保持不变．
• 热力学第二定律是指在有限的时间(shíjiān) 和空间内，一切和热现象有关的物理过程、化学过程具有不可逆性．

物理：新人教版选修3-3 10.5热力学第二定律的微观解释(同步练习).pptx

C．上面事实说明热力学第二定律只适用于封闭系
统 6．下D列．关对于一热个现开象放的系说统法并，不正一确定的是是最（无序的分）布
A．外界对物体做功，物体的内能一定增加
B．物体的温度可以一直降低到绝对零度
C．任何条件下，热量都不会由低温物体传递到高温物体
D．任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械
8. 下列关于热力学定律的表述正确的是（
）
A. 热力学零度不可达到
B . 不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化
C．其数学表达式是△U=Q+W
学海无涯
D．能量在转化或转移的过程中总量保持不变 9．1997 年诺贝尔物理学奖授与朱棣文等三人，以表彰他们在激光冷却和捕获原子的方法上所作出的贡献。目前已应用激光将原子的温度冷却到 10-12K 的数量级，已经非常接近 0K，下列关于”0K”说法中正确的是 (
16. 下列说法中正确的是（
）
A. 在绝对零度附近所有分子都将停止运动
B. 在自然条件下，热量不可能从低温物体传给高温物体
学海无涯
C．热力学温度每一体的温度可以降低到绝对
零度
17．关于热力学第二定律有一下四种说法：①热力学第二定律使我们认识到：自然界中进行的一切宏观过程都具有方向性，是不可逆的；②热力学第二定律使我们认识到：自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是
D．热力学第二定律与能量守恒定律是相互矛盾的
12．下列关于热现象的论述中，正确的是（
）
A．给自行车车轮打气时，要克服空气分子间的斥力来压活
塞 B．布朗运动的剧烈程度与温度的高低无关
C. 随科学技术的发展，物体的温度可以降低到绝对零度 D.热机的效率不可能提高到 100%，因为它违背热力学第二定律 13．下列说法正确的是（）

人教版高中物理选修3-3课件10.4热力学第二定律课件

违背克劳修斯表述一定违背开尔文表述
如果克劳修斯表述不成立，则可制成一个无功致冷机，将它同另一个热机组成复合机，如图所示，就可使复合机成为一单热源热机，即开尔文表述也不成立。
如果开尔文表述不成立，可制成一个单热源热机，将它同另一个制冷机组成复合机，如图所示，其总效果相当于一个无功致冷机，于是克劳修斯表述也就不成立。
开尔文表述实质说明功变热过程的不可逆性，克劳修斯表述则说明热传导过程的不可逆性，两种表述是等价的。可用反证法证明。
T2──低温热源 Q2──热量通过假想装置自动地从T2传向T1 Q1──卡诺热机从T1吸热 A ──卡诺热机对外作功
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．
有人提出这样一种设想，发明一种热机，用它把物体与地面摩擦所生的热量都吸收过来并对物体做功，将内能全部转化为动能，使因摩擦停止运动的物体在地面上重新运动起来，而不引起其它变化．
•不可能从单一热库吸收，使之完全变成功，而不产生其他影响。（开尔文表述）
热源热机冷凝器
说明：
（1）开尔文表述否定了第二类永动机的可能性。历史上曾有人企图制造“一种循环动作的热机，只从单一热源吸收热量，使之全部变为功，而不向低温热源放出热量，或者说不引起其它变化。”这种热机称为第二类永动机或单热源热机，其效率 η=100%。虽然它不违背热力学第一定律，但它违背了热力学第二定律的开尔文表述。
• 热量不能自发地从低温物体传到高温物体。（克劳修斯表述）
说明：
（1）克劳修斯表述中强调了“在不引起其它的变化的条件下，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体。”
（2）如果允许“其它变化”，例如利用致冷机做功，热量可以从低温物体传到高温物体上，而致冷机做功就属于“其它变化”。