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课件网) 3.4热力学第二定律 把刚煮好的热鸡蛋放在冷水中，过一会儿，鸡蛋的温度降低，水的温度升高，最后水和鸡蛋的温度相同。是否可能发生这样的現象:原来温度相同的水和鸡蛋过一会儿水的温度自发的降低而鸡蛋温度自发上升，生蛋变成熟蛋？ 热量自发地由高温物体向低温物体传递的过程是不可逆的。 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。，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？ 扩散现象进行是有方向的,过程是不可逆的。 能量守恒定律告诉我们，在自然界发生的一切过程中能量都是守恒的，一个导致能量创生或能量消灭的过程是不可能出现的。然而，并不是所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生。 无数事实告诉我们，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 都有特定的方向 温度由高到低 体积由大到小 由密到疏 由功到热 一 、热力学第二定律 1.一切与热现象有关的自然过程都是有方向性的. 2．热力学第二定律：在物理学中，反映宏观自然过程的方向性的定律。 3．热力学第二定律的克劳修斯表述： 热量不能自发地从低温物体传到高温物体。 （传热的方向性） 热量能从低温物体传到高温物体，但不是自发的。 高温 低温 自发 低温 高温 自发 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？继续降温，直至达到设定的温度。 电冰箱工作时违反热力学第二定律吗？ 贮藏的食品 大气 电冰箱制冷系统 热量 热量 电源 做功 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。 ①热机：是一种把内能转化为机械能的装置。 ②工作原理和过程： 第一阶段燃料燃烧，把化学能转化为内能 尾气排放等 Q损 第二阶段工作质对外做功，把内能转化为机械能。 Q 热机 W 二、热力学第二定律的另一种表述 由能量守恒定律知道 Q = W +Q损 热机的效率 燃料产生的热量Q 输出机械功W 漏气热损 散热热损 摩擦热损 ③效率： Q损 思考：如果没有漏气、没有摩擦，也没有机体热量的损失，这样的热机的效率是不是100％？ 行驶过程中，热机燃料在燃烧，（高温） 空气，它的温度怎么样都比气缸内的温度低吧，（低温） 自发传热 所以热机必然会有损耗，这样的热机的效率永远不是100％ 不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。 热力学第二定律的开尔文表述： （内能和机械能之间转化的方向性） 可从单一热库吸收热量，使之完全变成功，但会产生其他影响。 5.两种表述是等价的 开尔文表述阐述了机械能与内能转化的方向性： 机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功以转换成机械能。 热力学第二定律的上述两种表述是等价的，可以从其中一种表述推导出另一种表述。 1、克劳修斯表述： 按热传递的方向性来表述：热量不能自发从低温物体传到高温物体。 2、卡尔文表述： 不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。（效率） 三、第二类永动机 1）定义：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： 第一类永动机 第二类永动机 设计要求 不可能原因 不消耗任何能量，可以不断地做功（或给予很少的能量启动后，能够永远运动） 将内能全部转化为机械能，而不引起其他变化 违背能量转化与守恒定律 违背热力学第二定律 违反热力学第二定律 3．能源的使用过程中虽然能量的总量保持守恒，但能量的品质下降了。虽然能量总量不会减少，但能 ... ...
