第四節(jié) 熱力學(xué)第二定律,一、傳熱的方向性 1溫度不同的兩個(gè)物體接觸時(shí)，熱量會(huì)自發(fā)地從高溫物 體傳給低溫物體，但不會(huì)自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物 體，這說(shuō)明：傳熱過(guò)程具有方向性 2一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過(guò)程都是不可逆的 二、熱力學(xué)第二定律的兩種表述 1克勞修斯表述 熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體揭示傳熱的 方向性,2開(kāi)爾文表述 不可能從單一熱庫(kù)吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn) 生其他影響，揭示了機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性 3熱力學(xué)第二定律的其他描述 (1)一切宏觀自然過(guò)程的進(jìn)行都具有方向性 (2)氣體向真空的自由膨脹是的不可逆 (3)第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成,三、對(duì)熱力學(xué)第二定律的理解 1在熱力學(xué)第二定律的表述中，“自發(fā)”、“不引起其他影響”的涵義 (1)“自發(fā)”是指熱量從高溫物體“自發(fā)地”傳給低溫物體的方向性在傳遞過(guò)程中不會(huì)對(duì)其他物體產(chǎn)生影響或借助其他物體提供能量等的幫助,(2)“不引起其他影響”的涵義是使熱量從低溫物體傳遞 到高溫物體或從單一熱源吸收熱量全部用來(lái)做功，必須 通過(guò)第三者的幫助這里的幫助是指提供能量等方式， 否則是不可能實(shí)現(xiàn)的 2熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì) 熱力學(xué)第二定律的每一種表述，都揭示了大量分子參與 宏觀過(guò)程的方向性，使人們認(rèn)識(shí)到自然界中進(jìn)行的涉及 熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性，都是不可逆的,3自然過(guò)程的方向性舉例 (1)傳熱過(guò)程的方向性 (2)擴(kuò)散現(xiàn)象的方向性 (3)機(jī)械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性 (4)氣體向真空中膨脹的方向性 (5)電能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性 總之，在整個(gè)自然界中，無(wú)論是有生命的還是無(wú)生命 的，所有的宏觀自發(fā)過(guò)程都具有單向性，都有一定的方 向性，都是一種不可逆過(guò)程如河水向下流，重物向下 落，山岳被侵蝕，房屋衰朽倒塌，人的一生從嬰兒到老 年到死亡等,1下列宏觀過(guò)程能用熱力學(xué)第二定律解釋的是( ) A大米和小米混合后小米能自發(fā)地填充到大米空隙中而 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間大米、小米不會(huì)自動(dòng)分開(kāi) B將一滴紅墨水滴入一杯清水中，會(huì)均勻擴(kuò)散到整杯水 中，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，墨水和清水不會(huì)自動(dòng)分開(kāi) C冬季的夜晚，放在室外的物體隨氣溫的降低，不會(huì)由 內(nèi)能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而動(dòng)起來(lái) D隨著節(jié)能減排措施的不斷完善，最終也不會(huì)使汽車熱 機(jī)的效率達(dá)到100% 熱力學(xué)第二定律反映的是與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過(guò)程的方向性的規(guī)律,四、熱力學(xué)第二定律與熱力學(xué)第一定律的關(guān)系 1熱力學(xué)第一定律揭示了做功和傳熱對(duì)改變物體內(nèi)能的 規(guī)律關(guān)系UWQ，指明內(nèi)能不但可以轉(zhuǎn)移，而且還能 跟其他形式的能相互轉(zhuǎn)化熱力學(xué)第一定律是能量守恒 定律在熱學(xué)中的一種表述形式，是從能的角度揭示不同 物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式相互轉(zhuǎn)化的可能性告誡人們：第一類永 動(dòng)機(jī)不可能制成熱力學(xué)第一定律只有一種表述形式,2熱力學(xué)第二定律揭示了大量分子參與的宏觀過(guò)程的方 向性進(jìn)一步揭示了各種物質(zhì)轉(zhuǎn)化過(guò)程及其運(yùn)動(dòng)形式的轉(zhuǎn) 化過(guò)程都具有方向性告誡人們：第二類永動(dòng)機(jī)不可能制 成熱力學(xué)第二定律有多種表述形式,3兩定律的關(guān)系：熱力學(xué)第一定律是和熱現(xiàn)象有關(guān)的 物理過(guò)程中能量守恒的特殊表達(dá)形式，說(shuō)明功及熱量 與內(nèi)能改變的定量關(guān)系，而第二定律指出了能量轉(zhuǎn)化 與守恒能否實(shí)現(xiàn)的條件和過(guò)程進(jìn)行的方向，指出了一 切變化過(guò)程的自然發(fā)展方向不可逆，除非靠外界影 響，所以二者相互獨(dú)立，又相互補(bǔ)充,五、第二類永動(dòng)機(jī)不可制成 盡管第二類永動(dòng)機(jī)不違背能量守恒定律，但仍不可能制成，表示盡管機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能而不引起其他變化，即違背熱力學(xué)第二定律,2關(guān)于兩類永動(dòng)機(jī)和熱力學(xué)兩個(gè)定律，下列說(shuō)法正確的 是( ) A第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)檫`反了熱力學(xué)第一定 律 B第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)檫`反熱力學(xué)第二定律 C由熱力學(xué)第一定律可知做功不一定改變內(nèi)能，傳熱也 不一定改變內(nèi)能，但同時(shí)做功和傳熱一定會(huì)改變內(nèi)能 D由熱力學(xué)第二定律可知熱從低溫物體傳向高溫物體是 可能的，從單一熱源吸收熱量，完全變成功也是可能的,3隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源短缺問(wèn)題日顯突出，近期油價(jià)不斷攀升，已對(duì)各國(guó)人民的日常生活造成了各種影響，如排長(zhǎng)隊(duì)等待加油的情景已經(jīng)多次在世界各地發(fā)生，能源成為困擾世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重大難題之一，下列有關(guān)能量轉(zhuǎn)化的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是( ) A不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來(lái)做功，而不引起其他的變化 B只要對(duì)內(nèi)燃機(jī)不斷改進(jìn)，就可以把內(nèi)燃機(jī)得到的全部?jī)?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能 C滿足能量守恒定律的物理過(guò)程都能自發(fā)的進(jìn)行 D外界對(duì)物體做功，物體的內(nèi)能必然增加,4根據(jù)熱力學(xué)第二定律，下列說(shuō)法正確的是( ) A熱機(jī)中燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部變成機(jī)械能 B電能不可能全部轉(zhuǎn)變成內(nèi)能 C在火力發(fā)電機(jī)中，燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)變成電能 D在傳熱中，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫 物體,5.如圖1041所示為電冰箱的工作原理示意圖壓縮機(jī)工作時(shí)，強(qiáng)迫制冷劑在冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán)在蒸發(fā)器中制冷劑汽化吸收箱體內(nèi)的熱量，經(jīng)過(guò)冷凝器時(shí)制冷劑液化，放出熱量到箱體外下列說(shuō)法正確的 是( ),圖1041,A熱量可以自發(fā)地從冰箱內(nèi)傳到冰箱外 B電冰箱的制冷系統(tǒng)能夠不斷地把冰箱內(nèi)的熱量傳到 外界，是因?yàn)槠湎牧穗娔?C電冰箱的工作原理不違反熱力學(xué)第一定律 D電冰箱的工作原理違反熱力學(xué)第一定律,【答案】 BC,課標(biāo)定位,學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道任何有關(guān)熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性 2知道熱力學(xué)第二定律并能解釋自然界中的能量變化、轉(zhuǎn)移及方向性問(wèn)題 3知道什么是第二類永動(dòng)機(jī)，為什么第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成 重點(diǎn)難點(diǎn)：1.理解傳熱的方向性及任何熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都是不可逆的 2運(yùn)用熱力學(xué)第二定律解決一些實(shí)際問(wèn)題,