沪教版高中物理选修3-3 4.3热力学第二定律_学案2

热力学第二定律

【学习目标】
热力学第二定律的两种表述及第二类永动机不能制成
【学习重难点】
热力学第二定律
【学习过程】
一、请同学们在阅读课文之前，试着回答下列问题：
在自然界中,任何运动变化过程都遵守能量守恒定律。那么，能量可以被人们不断的反复利用吗？符合能量守恒定律的过程是否都能发生？
二、科学探究：
1．自然过程的方向性：
（1）热传导的方向性：热量能够________从__________传到________，却不能自发地从__________传到________。即热传递具有______，是不可逆的。
（2）自然界中，一切自发过程都是__________的，是_________的。
3 热力学第二定律
1 克劳修斯表述:_______________________________________________
2 说明: “而不引起其它变化”的意思是：允许引起其它变化，就可以使热量从低温物体传递到高温物体。
3 实例分析：电冰箱





2．理想热机的启示
（1）理想热机工作过程：
1 ____________; ②____________; ③____________;
4
（2）启示：任何一种热机必须联系着_____热源，分别称为________和________
(冷凝器).从高温热源吸收的热量不可能_______________________________.
设工作物质在一个循环内从高温热源吸收热量Q1，对外做功W，向低温热源放出热量Q2。则由能量守恒可知___________________.推的W=________,所以理想热机的效率η=_________=___________.所以热机的效率都小于1．
3．开尔文表述
（1）开尔文表述：__________________________________________________。
（2）第二类永动机
①设想：只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热机。
②第二类永动机不可能制成的原因: 违背________________________，但不违背能量转化和守恒定律。
（3）热力学第二定律实质：一切与热现象有关的的宏观自然过程都是不可逆的，具有 。
4 力学第二定律的两种表述是 的。
【达标检测】
1．下列关于能量转化的说法中，正确的是 （ ）
A．机械能可以转化为内能，但内能不能转化为机械能
B．机械能可以转化为内能，内能也能转化为机械能
C．机械能不可以转化为内能，但内能可以转化为机械能
D．机械能可以全部转化为内能；但内能不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化
2．关于第二类永动机，下列说法正确的是 （ ）
A．它既不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律
B．它既违反了热力学第一定律，也违反了热力学第二定律
C．它不违反热力学第一定律，只违反热力学第二定律
D．它只违反热力学第一定律，不违反热力学第二定律
3．下列关于热机的说法中，正确的是（ ）
A．热机是把内能转化成机械能的装置
B热机是把机械能转化为内能的装置.
C．只要对内燃机不断进行革新，它可以把气体的内能全部转化为机械能
D．即使没有漏气，也没有摩擦等能量损失，内燃机也不能把内能全部转化为机械能

4．关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是（ ）
A．第二类永动机违反能量守恒定律
B．如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加
C．外界对物体做功，则物体的内能一定增加
D．做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的
5．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0K
B．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
6．热力学第二定律常见的表述有两种.第一种表述：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；第二种表述：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.图（A）是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体.请你根据第二种表述完成示意图（B）。根据你的理解，热力学第二定律的实质是？





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