0.4熱力學(xué)第二定律學(xué)案2（人教版選修3-3）

10.4 熱力學(xué)第二定律 學(xué)案學(xué)習(xí)目的1、了解某些熱學(xué)過程的方向性2、了解什么是第二類永動機(jī)，為什么第二類永動機(jī)不可能制成3、了解熱力學(xué)第二定律的兩種表述，理解熱力學(xué)第二定律的物理實質(zhì)4、知道什么是能量耗散學(xué)習(xí)重點(diǎn)1、熱力學(xué)第二定律的實質(zhì)，定律的兩種不同表述2、知道什么是第二類永動機(jī)，以及它不能制成的原因?qū)W習(xí)難點(diǎn)熱力學(xué)第二定律的物理實質(zhì)要點(diǎn)梳理1.一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是_的，即宏觀自然過程具有_性。在物理學(xué)中，反映宏觀自然過程的_的定律就是熱力學(xué)第二定律。2.德國物理學(xué)家克勞修斯在1850年提出：_，這就是熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述，這種表述闡述的是傳熱的_。3.開爾文與1851年提出了熱力學(xué)第二定律德的另一種表述，即開爾文表述：_。開爾文表述闡述了_的方向性，即通過做功，機(jī)械能可以_轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能無法_轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 4.熱力學(xué)第二定律的上述兩種表述是_的，可以從一種表述推到出另一種表述，對任何一類宏觀自然過程進(jìn)行_的說明，都可以作為熱力學(xué)第二定律的表述。5.熱力學(xué)第二定律的每種表述都揭示了大量分子參與宏觀過程的_性，使人們認(rèn)識到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有_性。要點(diǎn)梳理答案1不可逆 方向 方向性 2.熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體 方向性3.不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響 機(jī)械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化 全部 全部用來做功 4.等價 方向 5.不可逆 方向 典型例題例.翻開人類的物理學(xué)史：你會發(fā)現(xiàn)無數(shù)的科學(xué)家?guī)е澳芰渴睾愣伞钡膲粝肴プ穼と祟惖摹坝绖訖C(jī)”，但殘酷的物理規(guī)律泯滅了無數(shù)的希望，成功源于追求，追求是人類認(rèn)知的動力，人類便有了“空調(diào)、冰箱”等熱學(xué)定律運(yùn)用的文明，以下認(rèn)知正確的是（ ）A物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功B不可能使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體C有大量分子參與的宏觀過程具有方向性D第二類永動機(jī)違反了能量守恒定律，因此不可能制成答案:AC解析:熱力學(xué)第二定律的開爾文表述為:不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響。也就是說，在產(chǎn)生某種影響的情況下，物體從單一熱源吸收的熱量可全部用于做功，故A選項正確；熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述為: 熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體，但在一定條件下，是可能使熱量從低溫物體傳遞到高溫物體的，如電冰箱工作時就是把熱量從箱內(nèi)低溫環(huán)境傳到箱外高溫環(huán)境，故B選項錯誤；熱力學(xué)第二定律就是反映宏觀自然過程的方向性的定律，故C選項正確；第二類永動機(jī)不可能制成是因為違反了熱力學(xué)第二定律，故D選項錯誤。點(diǎn)撥：熱力學(xué)第二定律是強(qiáng)調(diào)宏觀自然過程的方向性，正確理解兩種表述中的“自發(fā)地”和“不產(chǎn)生其他影響”的含義是解答這類問題的關(guān)鍵?！白园l(fā)地”是指熱量從高溫物體“自發(fā)地”傳給低溫物體的方向性，在傳遞過程中不會對其他物體產(chǎn)生影響或借助于其他物體提供能量等的幫助?！安划a(chǎn)生其他影響”的含義是，使熱量從低溫物體傳到高溫物體或從單一熱源吸收熱量全部用來做功必須通過第三者的幫助。這里說的幫助是指提供能量的方式，否則是不可能實現(xiàn)的。【反思】收獲疑問基礎(chǔ)訓(xùn)練1下列說法中正確的是（ ） A.熱量可以自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體 B.內(nèi)能不能轉(zhuǎn)化為動能 C.摩擦生熱是動能向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化 D.熱機(jī)的效率最多可以達(dá)到100答案：C2下列哪些物理過程具有方向性（）A熱傳導(dǎo)過程B機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程C氣體的擴(kuò)散過程D氣體向真空中膨脹的過程答案：ABCD3下列關(guān)于熱機(jī)的說法中，正確的是 （ ）A.熱機(jī)是把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置B.熱機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的裝置C.只要對內(nèi)燃機(jī)不斷進(jìn)行革新，它可以把氣體的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.即使沒有漏氣、也沒有摩擦等能量損失，內(nèi)燃機(jī)也不能把內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能答案：AD4.根據(jù)熱力學(xué)第二定律，下列說法中正確的是（ ）A電流的電能不可能全部變成內(nèi)能B在火力發(fā)電中，燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部變?yōu)殡娔蹸在熱機(jī)中，燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部變?yōu)闄C(jī)械能D在熱傳導(dǎo)中，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳遞給高溫物體答案：BCD5.熱傳導(dǎo)的方向性是指( )A熱量只能從高溫物體傳遞到低溫物體，而不能從低溫物體傳遞到高溫物體B熱量只能從低溫物體傳遞到高溫物體，而不能從高溫物體傳遞到低溫物體C熱量既能從高溫物體傳遞到低溫物體，又可以從低溫物體傳遞到高溫物體D熱量會自發(fā)地從高溫物體傳遞到低