2.4《热力学第二定律》PPT课件(新人教版 选修1-２)

(共29张PPT)
新课标人教版课件系列
《高中物理》
选修1-2
2.4《热力学第二定律》
教学目标
知识与能力：
1、了解某些热学过程的方向性；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表述，理解热力学第二定律的物理实质；4、知道什么是能量耗散；5、知道什么是热力学第三定律。
教学重点：1、热力学第二定律的实质，定律的两种不同表述；2、知道什么是第二类永动机，以及它不能制成的原因
教学难点：热力学第二定律的物理实质
教具：扩散装置
　　地球上有大量的海水，它的总质量约为1.4×1018t， 只要这些海水的温度降低0.10C，就能放出5.8×1023J的热量，这相当于1800万个核电站一年的发电量。
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．
将烧红的铁块投入水中，结果铁块温度更高，水的温度更低。
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？
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．
贮藏的食品
大气
电冰箱制冷系统
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。
一个在水平地面上的物体，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。
降温
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．
热机是一种把内能转化为机械能的装置
气缸中的气体得到燃料燃烧时产生的热量Q1
推动活塞做功W
排出废气，同时把热量Q2散发到大气中。
Q1=W+Q2
热机效率η=W/Q1
热源
冷凝器
热机
机械能和内能的转化过程具有方向性。
打开阀门，容器A中的气体会自发地向容器B中膨胀。最后两容器都充满气体。
容器B中的气体能否自发地流入容器A,使B中成为真空
热源
热机
冷凝器
不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其它变化。
不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其它变化。
1，按热传递的方向性来表述
2，是按机械能与内能转化过程的方向来表述。
宇宙中存在着温度的下限：
-273.150C。以这个下限为起点的温度叫热力学温度，用T表示，单位是开尔文，符号是K。
氢弹爆炸中心 108K
实验室已获得的最高温度 6×107K
太阳中心 1.5×107K
地球中心 4×103K
乙炔火焰 2.9×103K
金的凝固点 1337.33K
锡的凝固点 505. 078K
月球的向阳面 4×102K
地球上出现的最高温度 331K
地球上出现的最低温度 185K
月球的背阴面 90K
氮的沸点 77K
氦的沸点 4.2K
星际空间 2.7K
实验室已获得的最低温度 2.4×10-11K
尽管热力学零度不可能达到，但是只要温度不是绝对零度就总有可能降低，因此，热力学第三定律不阻止人们想尽办法尽可能地接近绝对零度。