新课标人教版1-2选修一2.4《热力学第二定律》优秀教案1(重点资料).doc

热力学第二定律
1．了解热传导过程的方向性
2．了解什么是第二类永动机，为什么第二类永动机不可能制成．
3．了解热力学第二定律的两种不同的表述，以及这两种表述的物理实质．
4．了解什么是能量耗散．
1．热传导的方向性：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，但是向相反的方向不会自发进行．要实现相反方向的过程，必须借助外界帮助，因而产生起它影响或引起其他变化．
2．第二类永动机：只从单一吸取热量，使之全部用来做功，而不引起其他变化的热机．第二类永动机不可能制成，这说明：机械能和内能的转化过程具有方向性，机械能可以全部转化成内能，内能却不能全部转化成机械能，而不引起其他变化.
3．热力学第二定律
(1)两种表述
表述一(按照热传导的方向性来表述)：不可能使热量由低温物体传到高温物体，而不引起其他变化。

表述二(按照机械能与内能转化过程的方向性来表述)：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。

它也可以表述为：课堂笔记
学习要求
第二类永动机是不可能制成的。

以上两种表述是等价的，即可以从一种表述导出另一种表述．
(2)热力学第二定律的实质
热力学第二定律揭示了大量分子参与宏观过程的方向性，使人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。

4．能量耗散:流散的内能没办法从新收集起来加以应用的现象叫能量耗散．能量耗散从能的转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性．5. 绝对零度不可能达到（热力学第三定律）：热力学温度和摄氏温度的关系为
热力学第一、第二定律意义的比较：
通过摩擦，功可以全部变为热．热力学第二定律却说明这一热量不可能在不引起其他变化的情况下完全变成功．热量可以从高温物体自动传向低温物体，而热力学第二定律却说明热量不能自动从低温物体传向高温物体．热力学第一定律说明在任何过程中能量必须守恒，热力学第二定律却说明并非所有能量守恒过程均能实现．热力学第二定律是反映自然界过程进行的方向和条件的一个规律，它指出自然界中出现的过程是有方向性的，某些方向的过程可以实现，而另一方向的过程则不能实现．在热力学中，它和第一定律相辅相成，缺一不可．
[例1]“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”这一说法是否正确?为什么?
(解析)这一说法是不正确的．热力学第二定律只是说热量不能自发地从低温物体传向高温物体，略去了“自发地”，通过外力做功是可以把热量例题分析
问题讨论
从低温物体提取到高温物体的，例如电冰箱的致冷就是这一情况．显然这已引起了其他的变化．
〖说明〗要正确理解热力学第二定律表述中的“而不引起其他变化”的含义．
[例2]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
(解析]第二类永动机的设想并不违背能量守恒定律，但却违背了涉及热现象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，热量也可由低温物体非自发地传递到高温物体．选项B 错．机械能可以全部转化为内能，如物体克服摩擦力做功的过程．选项C 错．显然选项D 为正确的表述． 1.试根据热力学第二定律判别:“功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功”这一说法是否正确
?
2.根据热力学第二定律，下列判断正确的是 …( )
A ．热机中，燃气内能不可能全部变为机械能
B ．电流的能不可能全部变为内能
C ．在火力发电机中，燃气的内能不可能全部变为电能
同步练习
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
3．下列哪些物理过程具有方向性…( )
A．热传导过程 B．机械能和内能的转化过程
C．气体的扩散过程 D．气体向真空中膨胀的过程
4．“水往低处流”是一自发过程，在无外界影响时，它的逆过程可否实现?你由这一自然现象受到什么启示?
5．热机是 _______的装置，热机做的功和它从热源吸收热量的比值叫做热机的________.
6．下列所述过程是可逆的，还是不可逆的?
(1)气缸与活塞组合中装有气体，当活塞上没有外加压力，活塞与气缸间没有摩擦时；
(2)上述装置，当活塞上没有外加压力，活塞与气缸摩擦很大，使气体缓慢地膨胀时；
(3)在一绝热容器内盛有液体，不停地搅动它，使它温度升高；
(4)在一绝热容器内，不同温度的液体进行混合．
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