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课件网) 4.热力学第二定律 第三单元 热力学定律 1物理观念： 通过对自然界中与热现象有关的宏观过程方向性的实例分析，了解归纳热力学第二定律的过程和方法。 2科学思维： 能用热力学第二定律解释常见的不可逆过程，即自然界中的能量转化、转移以及方向性问题。 3科学探究： 了解能量与能源的区别以及能源的有限性。 4科学态度与责任： 具有学习和研究物理的好奇心与求知欲，能主动与他人合作，尊重他人，能基于证据和逻辑发表自己的见解，实事求是有将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探索日常生活有关的物理问题。 核 心 素 养 打碎的玻璃杯能自动复原吗？ 一、问题引入 生活中还有哪些现象具有类似特点？ 扩散现象进行是有方向的,过程是不可逆的。 融化的冰糕，是否可以在同温下是否可以重新凝固？ 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？ 覆水难收 君不见黄河之水天上来奔流到海不复回 大家是否发现一些事件的发展过程具有方向性、不可逆性？ 在自然界发生的一切过程中能量都是守恒的。 满足能量守恒的过程是否都能实现呢？ 知识点一、热力学第二定律 克劳修斯表述： 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。 知识点一、热力学第二定律 思考与讨论 电冰箱通电后箱内温度低于箱外温度，并且还会继续降温，直至达到设定的温度。显然这是热量从低温物体传递到了高温物体。这一现象是否违背热力学第二定律呢 低温 冰箱内的食品 高温 冰箱外的空气 自发 外界做功 向压缩机供电 停止供电 电冰箱制冷系统 贮藏的食品 大气 热量 热量 电源 做功 电冰箱工作示意图 柴油机 汽缸 燃料的化学能 工作物质的内能 机械能 对外做功 燃烧 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 W< Q 思考：假设能避免这些损失，热机燃料产生的热量Q=W？ 热机工作的两个阶段： 开尔文表述 知识点一、热力学第二定律 高温热库 低温热库 Q W 燃料在燃烧(高温物体) 冷凝器或大气(低温物体) 自发 热机在工作过程中必然排出部分热量，热机用于做功的热量一定小于它从高温热库吸收的热量，即 W< Q 不可能从单一热库吸收，使之完全变成功，而不产生其他影响。 （1）不仅要从一个热库吸热，而且一定会向另一个热库放热即热机的效率无法达到100%，总会有损耗)。 （2）机械能可以全部转化成内能，但这个过程是不可逆的。 （3）开尔文表述阐述了机械能与内能转化的方向性。 理解： 开尔文 开尔文表述 知识点一、热力学第二定律 不管如何表述，热力学第二定律的实质在于揭示了：一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。 ②对任何一类宏观过程进行方向的说明，都可以作为热力学第二定律的表述。例如：气体向真空的自由膨胀是不可逆的。 热力学第二定律的两种表述之间有什么样的关系？ ①两种表述是等价的：可以从一种表述导出另一种表述，两种表述都称为热力学第二定律。 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 由功到热 反映宏观自然过程的方向性的定律就是热力学第二定律。 1. 一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，具有方向性。 能量转化具有方向性 如：机械能可以自发地完全转化为内能，但内能不能自发地且不能完全转化为机械能。 能量转移具有方向性 如：热量可以自发地从高温物体传给低温物体，但不能 ... ...
