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课件网) DISANZHANG 第三章 4 热力学第二定律 1.了解热力学第二定律的两种不同表述，以及两种表述的物理实质(重点)。 2.能运用热力学第二定律解释自然界中的能量转化、转移以及宏观自然过程的方向性问题(难点)。 3.理解能量耗散，知道能源是有限的。 学习目标 一、热力学第二定律 二、热力学第一定律和热力学第二定律的比较 课时对点练 三、能源是有限的 内容索引 热力学第二定律 一 一滴黑色颜料滴进一杯清水中扩散，整杯水将均匀地变黑。从系统的角度来看， 扩散之前是一种状态，扩散后是另一种状态。那么，水中扩散后的颜料能否自发地重新聚集在一起，而其余部分又变成清水？这说明了什么？ 答案 不能，说明扩散有方向性。 1.热现象的方向性：一切与热现象有关的宏观自然过程都是 的，即与热现象有关的宏观自然过程有 性。 2.热力学第二定律的克劳修斯表述： 热量不能 地从 温物体传到 温物体。阐述的是传热的 性。 3.热力学第二定律的开尔文表述： (1)热机 ①热机工作的两个阶段：第一个阶段是燃烧燃料，把燃料中的 变成工作物质的 ；第二个阶段是工作物质对外 ，把自己的内能变成 。 梳理与总结 不可逆 方向 自发 低 方向 高 化学能 内能 做功 机械能 ②热机用于做功的热量一定 它从高温热库吸收的热量，即W Q。 (2)热力学第二定律的开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之__ ，而不产生其他影响。(该表述阐述了机械能与内能转化的方向性) 4.热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文表述是 (选填“等价”或“不等价”)的。 5.热力学第二定律的实质：揭示了宏观自然过程的 。 梳理与总结 小于 < 完 全变成功 等价 方向性 1.传热的方向性能否简单理解为“热量不会从低温物体传给高温物体”？ 思考与讨论 答案 不能。两个温度不同的物体相互接触时，热量会自发地从高温物体传给低温物体，使高温物体的温度降低，低温物体的温度升高，这个过程是自发进行的，不需要任何外界的影响或者帮助。有时我们也能实现热量从低温物体传给高温物体，如电冰箱，但这不是自发地进行的，需要消耗电能。 2.如图所示是制冷机和热机的工作过程示意图，通过此图思考以下问题： 思考与讨论 答案 不是，热量从低温热库传到高温热库时需要有外界做功。 (1)制冷机工作时热量是自发地从低温热库传到高温热库吗？ 思考与讨论 答案 不能，热机工作时只能将从高温热库吸收热量的一部分用来做功，剩余的部分释放到低温热库。 (2)热机工作时能否将从高温热库吸收的热量全部用于做功？ (1)只要满足能量守恒定律的物理过程都能实现。( ) (2)由热力学第二定律可知热量不可能从低温物体传到高温物体。 ( ) (3)不可能从单一热库吸收热量，使之全部变成功。( ) × × × 下列过程中可能发生的是 A.某种物质从高温热源吸收20 kJ的热量，全部转化为机械能，而没有产 生其他影响 B.打开一高压密闭容器，其内气体自发逸出后又自发跑进去，恢复原状 C.利用其他手段，使低温物体的温度更低，高温物体的温度更高 D.将两瓶不同液体混合，然后它们又自发地各自分开 例1 √ 根据热力学第二定律，热量自发地全部转化为机械能是不可能的，A错误； 气体膨胀具有方向性，不能自发逸出容器又自发跑进去，无法恢复原状，B错误； 根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体自发地传递给高温物体，而不引起其他的变化，但通过一些手段是可以实现的，C正确； 扩散现象有方向性，因此液体混合后不能自发地各自分开，D错误。 (多选)(2023·开远市第一中学高二期末)地球上有很多的海水，其总质量约为1.4×1018 t，如果这些海水的温度降低0.1 ℃，将要放出5.8×1023 J的热量。有人曾设想利用海水放出的 ... ...
