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课件网) 第三节 热力学第二定律 教学课件 Teaching Courseware 20XX.XX.XX 第三章 热力学定律 高中物理鲁科版（2019）选择性必修第三册 PART.1 PART.2 PART.3 PART.4 素养目标 新课讲解 新课导入 经典例题 目录 CONTENTS PART.2 PART.4 课堂练习 课堂小结 1.知道什么是可逆过程与不可逆过程,知道热传递的方向性。 2.掌握热力学第二定律的两种表述,并能用热力学第二定律解释第二类永动机不能制成的原因。 素养目标 新课导入 一滴红色颜料滴进一杯清水中扩散，整杯水将均匀地变红。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。 覆水难收、破镜难圆。水从高山流到河谷，不可能自动地流回高处；一滴墨水滴入一杯清水，最终会均匀地扩散开来，不可能再自动地凝成一滴墨水。 新课讲解 撒了气的气球，是否可以自发的把散掉的气体重新收集起来？ 融化的冰糕，是否可以在同温下是否可以重新凝固？ 新课讲解 New lesson explanation 新课讲解 一、可逆过程与不可逆过程 一杯开水放在空气中，温度会逐渐降低，最后与室温相同。 但如果要让己冷却的水温度升高，就必须给它加热，消耗外界的能量。 自然界中与热现象有关的宏观过程不可能自动地逆向进行。要使它们逆向进行，就必须由外界对它们施加影响。 众多现象表明： 新课讲解 1.可逆过程：一个系统由某一状态出发，经过某一过程到达另一状态，如果存在另一过程，它能使系统和外界完全复原，即系统回到原来的状态，同时消除原来过程对外界的一切影响，则原来的过程称为可逆过程。 2.不可逆过程：如果用任何方法都不能使系统和外界完全复原，则原来的过程称为不可逆过程 新课讲解 热量可自发地由高温物体传给低温物体，或者由物体的高温部分传给低温部分。但是，从未发现过热量自发地由低温物体传给高温物体，或由物体的低温部分传给高温部分，尽管这样的过程并不违背热力学第一定律。 热传递是不可逆过程，具有方向性。 新课讲解 转动着的飞轮在撤除动力后，会因摩擦而逐渐停下来。在这一过程中，机械能转化为内能，轴和飞轮的温度升高。而相反的过程（即轴和飞轮自动地冷却，内能重新转变为机械能而使飞轮转起来）却不会发生，尽管它并不违背热力学第一定律。 新课讲解 在焦耳的叶轮搅水实验中，重物可自动下落，使叶轮在水中转动，与水相互摩擦使水温上升，这是机械能转化为内能的过程。与此相反的过程，即水温自动降低，产生水流，推动叶轮转动，带动重物上升的过程是不可能发生的，尽管这样的过程不违背热力学第一定律。 功热转化这一热现象是不可逆的，具有方向性。 新课讲解 思考：满足能量守恒定律的过程是否都能实现呢 无数事实告诉我们，凡是实际的过程，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。 物体间的传热 气体的膨胀 扩散现象 有摩擦的机械运动 热现象 特定的方向 温度由高到低 体积由小到大 密度由密到疏 由机械能到内能 反映宏观自然过程的方向性的定律就是热力学第二定律。 新课讲解 二、热力学第二定律及第二类永动机 为了阐明自然过程发生的方向，在大量研究的基础上，克劳修斯和开尔文分别提出了热力学第二定律的两种表述： 克劳修斯 1.克劳修斯表述： 不可能使热量从低温物体传向高温物体而不引起其他变化。 新课讲解 （1）这一表述阐述了物体间传热过程的方向性，并不是热量不能从低温物体转移到高温物体，只是热量不能自发地从低温物体转移到高温物体。 （2）自发性： 表述中的“不引起其他变化”是指外界不需要做功。如果外界做了一定的功，把热量从低温物体传到高温物体是完全可能的。 自发 外界做功 外界环境发生变化 低温 高温 不需要第三者介入、也不会对任何第三者产生影 ... ...
