人教版高二物理选修热力学第二定律
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克劳修斯表述反映了传热过程的不可逆性。 （2）开尔文表述: 不可能从单一热源吸热使之完全转 变为功而不产生其它影响。
开尔文表述表达了功转变热这一过程的不可逆性。
physic
人教版高二物理选修3-3第10章第4节 热力学 第二定 律 (2)(共20张PPT)
对热力学第二定律的理解
❖1.两种表述是等价的． 可以从一种表述导出另一种表述，两种表述都 称为热力学第二定律
可逆的。
结论4. 气体膨胀(绝热自由膨胀)的过程是不可逆的。
physic
人教版高二物理选修3-3第10章第4节 热力学 第二定 律 (2)(共20张PPT)
人教版高二物理选修3-3第10章第4节 热力学 第二定 律 (2)(共20张PPT)
热力学第二定律 此定律是人类长期生产实践与科学实验的总
结。它有很多种说法。主要为： （1）克劳修斯表述：不可能把热从低温物体传到高 温物体而不产生其它影响。
其他变化． ❖ 3.第一类永动机和第二类永动机
它们都不可能制成，第一类永动机的设想违反了能 量守恒定律；第二类永动机的设想虽不违反能量守 恒定律，但违背了跟热现象相联系的宏观自然过程 具有方向性的规律（热力学第二定律）。
physic
人教版高二物理选修3-3第10章第4节 热力学 第二定 律 (2)(共20张PPT)
自发过程举例 ：
physic
自发过程
❖天然过程 生命 化学反应之方向性
“黄河之水天上来， 奔流到海不复回。”（自然）
“君不见高堂明镜悲白发， 朝如青丝暮成雪” （生命）
“欲死灰之复燃，艰乎为力 ”（化学反应）
physic
人教版高二物理选修3-3第10章第4节 热力学 第二定 律 (2)(共20张PPT)
低温热库
physic
人教版高二物理选修3-3第10章第4节 热力学 第二定 律 (2)(共20张PPT)
对外做功
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教学目标
❖ 1.了解热传导过程的方向性。 ❖ 2.知道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。
❖2.热力学第二定律的意义 提示了有大量分子参与的宏观过程的方向性， 是独立于热力学第一定律的一个重要自然规 律．
physic
电冰箱工作时违反热力学第二定律吗？
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？
physic
大气
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
第二类永动机
❖ 1.第二类永动机：人们把想象中能够从单一热源吸 收热量，全部用来做功而不引起其他变化的热机叫 做第二类永动机。
❖热2转.第化力二过类程学永具第动有机方二不向可定性能．律制尽成的管！机一表械示能种机可表械以能全述和部内就转能化是的为： 第内能二，内类能永却不动能机全部不转可化成能机械制能成，同。时不引起
§10.4 热力学第二定律
知识回顾：
1、热力学第一定律 2、能量守恒定律
physic
根据热力学第一定律： 在一切热力学过程中能量必须守恒。
思考
满足能量守恒的过程是否都能发生呢？ 视频
physicwk.baidu.com
陈述性知识：
一：自发过程 自发过程：在自然条件下（不需要人为加入功的条 件），能够发生的过程，称为自发过程。 非自发过程：自发过程的逆过程或需要加入功 才能进行的过程。
推动活塞对外做功 W——工作物质内能变成机械能
排出废气向外界（低温热库）放热 Q2
热机能流图
漏气热损
散热热损
摩擦热损
physic
燃料产生 输出机 的热量Q 械功W
人教版高二物理选修3-3第10章第4节 热力学 第二定 律 (2)(共20张PPT)
机械能与内能转化的方向性的进一步讨论
③热机工作时的能流分配 ④效率：由能量守恒定律知道 Q1 = W +Q2
❖ 3.知道什么是第二类永动机，理解第二类 永动机不可能制成。
physic
人教版高二物理选修3-3第10章第4节 热力学 第二定 律 (2)(共20张PPT)
人教版高二物理选修3-3第10章第4节 热力学 第二定 律 (2)(共20张PPT)
一思考.自与然讨过论：程P的58 方向
结论1. 热量自动地由高温物体向低温物体传递的过
陈述性知识
（二）机械能与内能转化的方向性
1）热机：是一种把内能转化为机械能的装置。
原理：燃料燃烧产生热量 Q1（高温高温热热库库）
推动活塞对外做功 W
Q1
排出废气向外界（低温热库）放热Q2
W 热机
2） 工质：蒸汽机中的水蒸气、汽油燃烧后
在内燃机气缸中形成的高温气体、
Q2
火箭喷出的炽热燃气，都是工作物质， 简称工质.
结结结程膨特的程为扩 功论论胀宏论，定是功散 可23：只方、观.. 。不现 以无要向扩自通可象自数涉。散然过逆进动事及也、过摩的行转实热就有程擦。是 化而告现是摩都有 为使诉象说擦是方 热功向 ，我，，的不转的 但们如一机可变,热过：热切械逆为却程凡传与运的热不是是递热动。的能不实、现过自可程际气象动逆是的体有都转的不化过的关有。
电冰箱制 就不能把其内部的热量 冷系统 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．
贮藏的 食品
physic
机械能与内能转化的方向性的进一步讨论
①热机：是一种把内能转化为机械能的装置。(汽油机、柴油机、 蒸汽轮机、喷气发动机等）
②原理：燃料燃烧产生热量 Q1（高温热库）——燃料中化学能 转化为工作物质的内能。
自发过程的共同特征：自发过程必为不可逆过程。 并不是说自发过程的逆过程就不能进行，要使自发过 程的逆向进行,必须让外界对系统作功。
physic
人教版高二物理选修3-3第10章第4节 热力学 第二定 律 (2)(共20张PPT)
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热机的效率
W
Q1
高温热库
Q1
W
热机
对外做功
热机的效率小于 100%，就不可能 把从高温热源吸 收的热量全部转 化为机械能，总 有一部分热量散 发到冷凝器或大 气中。
physic
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Q2 低温热库
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开尔文表述表达了功转变热这一过程的不可逆性。
physic
人教版高二物理选修3-3第10章第4节 热力学 第二定 律 (2)(共20张PPT)
对热力学第二定律的理解
❖1.两种表述是等价的． 可以从一种表述导出另一种表述，两种表述都 称为热力学第二定律
可逆的。
结论4. 气体膨胀(绝热自由膨胀)的过程是不可逆的。
physic
人教版高二物理选修3-3第10章第4节 热力学 第二定 律 (2)(共20张PPT)
人教版高二物理选修3-3第10章第4节 热力学 第二定 律 (2)(共20张PPT)
热力学第二定律 此定律是人类长期生产实践与科学实验的总
结。它有很多种说法。主要为： （1）克劳修斯表述：不可能把热从低温物体传到高 温物体而不产生其它影响。
其他变化． ❖ 3.第一类永动机和第二类永动机
它们都不可能制成，第一类永动机的设想违反了能 量守恒定律；第二类永动机的设想虽不违反能量守 恒定律，但违背了跟热现象相联系的宏观自然过程 具有方向性的规律（热力学第二定律）。
physic
人教版高二物理选修3-3第10章第4节 热力学 第二定 律 (2)(共20张PPT)
自发过程举例 ：
physic
自发过程
❖天然过程 生命 化学反应之方向性
“黄河之水天上来， 奔流到海不复回。”（自然）
“君不见高堂明镜悲白发， 朝如青丝暮成雪” （生命）
“欲死灰之复燃，艰乎为力 ”（化学反应）
physic
人教版高二物理选修3-3第10章第4节 热力学 第二定 律 (2)(共20张PPT)
低温热库
physic
人教版高二物理选修3-3第10章第4节 热力学 第二定 律 (2)(共20张PPT)
对外做功
人教版高二物理选修3-3第10章第4节 热力学 第二定 律 (2)(共20张PPT)
教学目标
❖ 1.了解热传导过程的方向性。 ❖ 2.知道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。
❖2.热力学第二定律的意义 提示了有大量分子参与的宏观过程的方向性， 是独立于热力学第一定律的一个重要自然规 律．
physic
电冰箱工作时违反热力学第二定律吗？
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？
physic
大气
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
第二类永动机
❖ 1.第二类永动机：人们把想象中能够从单一热源吸 收热量，全部用来做功而不引起其他变化的热机叫 做第二类永动机。
❖热2转.第化力二过类程学永具第动有机方二不向可定性能．律制尽成的管！机一表械示能种机可表械以能全述和部内就转能化是的为： 第内能二，内类能永却不动能机全部不转可化成能机械制能成，同。时不引起
§10.4 热力学第二定律
知识回顾：
1、热力学第一定律 2、能量守恒定律
physic
根据热力学第一定律： 在一切热力学过程中能量必须守恒。
思考
满足能量守恒的过程是否都能发生呢？ 视频
physicwk.baidu.com
陈述性知识：
一：自发过程 自发过程：在自然条件下（不需要人为加入功的条 件），能够发生的过程，称为自发过程。 非自发过程：自发过程的逆过程或需要加入功 才能进行的过程。
推动活塞对外做功 W——工作物质内能变成机械能
排出废气向外界（低温热库）放热 Q2
热机能流图
漏气热损
散热热损
摩擦热损
physic
燃料产生 输出机 的热量Q 械功W
人教版高二物理选修3-3第10章第4节 热力学 第二定 律 (2)(共20张PPT)
机械能与内能转化的方向性的进一步讨论
③热机工作时的能流分配 ④效率：由能量守恒定律知道 Q1 = W +Q2
❖ 3.知道什么是第二类永动机，理解第二类 永动机不可能制成。
physic
人教版高二物理选修3-3第10章第4节 热力学 第二定 律 (2)(共20张PPT)
人教版高二物理选修3-3第10章第4节 热力学 第二定 律 (2)(共20张PPT)
一思考.自与然讨过论：程P的58 方向
结论1. 热量自动地由高温物体向低温物体传递的过
陈述性知识
（二）机械能与内能转化的方向性
1）热机：是一种把内能转化为机械能的装置。
原理：燃料燃烧产生热量 Q1（高温高温热热库库）
推动活塞对外做功 W
Q1
排出废气向外界（低温热库）放热Q2
W 热机
2） 工质：蒸汽机中的水蒸气、汽油燃烧后
在内燃机气缸中形成的高温气体、
Q2
火箭喷出的炽热燃气，都是工作物质， 简称工质.
结结结程膨特的程为扩 功论论胀宏论，定是功散 可23：只方、观.. 。不现 以无要向扩自通可象自数涉。散然过逆进动事及也、过摩的行转实热就有程擦。是 化而告现是摩都有 为使诉象说擦是方 热功向 ，我，，的不转的 但们如一机可变,热过：热切械逆为却程凡传与运的热不是是递热动。的能不实、现过自可程际气象动逆是的体有都转的不化过的关有。
电冰箱制 就不能把其内部的热量 冷系统 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．
贮藏的 食品
physic
机械能与内能转化的方向性的进一步讨论
①热机：是一种把内能转化为机械能的装置。(汽油机、柴油机、 蒸汽轮机、喷气发动机等）
②原理：燃料燃烧产生热量 Q1（高温热库）——燃料中化学能 转化为工作物质的内能。
自发过程的共同特征：自发过程必为不可逆过程。 并不是说自发过程的逆过程就不能进行，要使自发过 程的逆向进行,必须让外界对系统作功。
physic
人教版高二物理选修3-3第10章第4节 热力学 第二定 律 (2)(共20张PPT)
人教版高二物理选修3-3第10章第4节 热力学 第二定 律 (2)(共20张PPT)
热机的效率
W
Q1
高温热库
Q1
W
热机
对外做功
热机的效率小于 100%，就不可能 把从高温热源吸 收的热量全部转 化为机械能，总 有一部分热量散 发到冷凝器或大 气中。
physic
人教版高二物理选修3-3第10章第4节 热力学 第二定 律 (2)(共20张PPT)
Q2 低温热库
人教版高二物理选修3-3第10章第4节 热力学 第二定 律 (2)(共20张PPT)