熱力學(xué)第二定律(課件)-高中物理課件（人教版2019選擇性必修第三冊）

第三章熱力學(xué)定律3.4熱力學(xué)第二定律人教版（2019）高中物理選擇性必修第二冊主講人：點(diǎn)石成金

CONTENTS01熱力學(xué)第二定律02能源是有限的03典例分析目錄

一滴紅色顏料滴進(jìn)一杯清水中擴(kuò)散，整杯水將均勻地變紅。從系統(tǒng)的角度來看，擴(kuò)散之前是一種狀態(tài)，擴(kuò)散后是另一種狀態(tài)。那么，水中擴(kuò)散后的顏料能否自發(fā)地重新聚集在一起，而其余部分又變成清水？新課導(dǎo)入想一想：大家是否發(fā)現(xiàn)一些事件的發(fā)展過程具有方向性、不可逆性?覆水難收水往低處流

能量守恒定律告訴我們，在自然界發(fā)生的一切過程中能量都是守恒的，一個(gè)導(dǎo)致能量創(chuàng)生或能量消失的過程是不可能出現(xiàn)的。符合能量守恒定律的宏觀過程都能自發(fā)地進(jìn)行嗎？物體間的熱傳遞有特定的方向性：

只能自發(fā)地從高溫物體傳遞到低溫物體，或從物體的高溫部分傳遞到物體的低溫部分。氣體的膨脹有特定的方向性：只能自發(fā)地向低壓空間膨脹。擴(kuò)散有特定的方向性：只能自發(fā)地由密度大的區(qū)域向密度小的區(qū)域擴(kuò)散。無數(shù)事實(shí)告訴我們，凡是實(shí)際的過程，只要涉及熱現(xiàn)象，都有特定的方向性。這些過程可以自發(fā)地朝某個(gè)方向進(jìn)行，例如上面列舉的這些例子，而相反的過程，即使不違背能量守恒定律，我們也從未見到它們會(huì)自發(fā)地進(jìn)行。這就是說，一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的。物體間的傳熱氣體的膨脹擴(kuò)散現(xiàn)象有摩擦的機(jī)械運(yùn)動(dòng)熱現(xiàn)象特定的方向溫度由高到低體積由小到大密度由密到疏由功到熱反映宏觀自然過程的方向性的定律就是熱力學(xué)第二定律。01熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)定律1850年，德國物理學(xué)家克勞修斯(R.Clausius，1822-1888)將熱力學(xué)第二定律表述為：高溫?zé)釒霻1低溫?zé)釒霻2Q1Q2做功制冷機(jī)W1、熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體.（即：不可能制造這樣一臺(tái)機(jī)器，在一個(gè)循環(huán)動(dòng)作后，只是將熱量從低溫物體傳到高溫物體，而不引起其他變化）Q1：向高溫?zé)釒旆懦龅臒崃縒：外界所做的功Q2：從低溫?zé)釒煳盏臒崃?、制冷機(jī)工作原理Q1=Q2+W熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述克勞修斯表述的說明：熱力學(xué)第二定律是用否定語句表述的（絕大多數(shù)物理定律都是用肯定語句表述的），它告訴我們什么樣的過程不可能發(fā)生。⑴這里闡述的是熱傳遞的方向性。⑵“自發(fā)”二字的意義：

當(dāng)兩個(gè)物體接觸時(shí)，不需要任何第三者的介入、不會(huì)對(duì)任何第三者產(chǎn)生任何影響，熱量就能從一個(gè)物體傳向另一個(gè)物體。⑶克勞修斯表述也相當(dāng)于：如果一臺(tái)制冷機(jī)，制冷系數(shù)為：，W為外界對(duì)機(jī)器做的功，Q2為從低溫物體吸收的熱量。

不可能造成這樣一臺(tái)制冷機(jī)器，W→0，ε→∝，該機(jī)器在一個(gè)循環(huán)動(dòng)作完成后，外界沒有變化，唯一的結(jié)果是把Q2從低溫物體傳送到高溫物體。當(dāng)兩個(gè)溫度不同的物體接觸時(shí)，這個(gè)“自發(fā)”的方向是從高溫物體指向低溫物體的。(3)如果設(shè)想克勞修斯表述不成立，即在無任何外界做功的情況下，熱量就能從低溫?zé)嵩磦飨蚋邷責(zé)嵩?按此設(shè)想就可制成一種無功致冷機(jī)，如圖所示，它無需消耗功就能致冷?？藙谛匏贡硎龇穸诉@種可能性.3、理解：(2)要實(shí)現(xiàn)相反方向的過程，必須借助外界的幫助，因而產(chǎn)生其它影響或引起其它變化。如果允許“其它變化”，例如利用致冷機(jī)做功，熱量可以從低溫物體傳到高溫物體上，而致冷機(jī)做功就屬于“其它變化”。如：夏天空調(diào)壓縮機(jī)工作時(shí)，可將室內(nèi)低溫空氣的熱量傳到室外高溫的空氣中去。(1)克勞修斯表述闡述的是傳熱的方向性——兩個(gè)溫度不同的物體相互接觸時(shí),熱量可以自發(fā)地從高溫物體傳向低溫物體。強(qiáng)調(diào)了“在不引起其它的變化的條件下，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體.”1．下列說法中，正確的是 (

)A．一切形式的能量間的相互轉(zhuǎn)化都具有方向性B．熱量不可能由低溫物體傳給高溫物體C．氣體的擴(kuò)散過程具有方向性D．一切形式的能量間的相互轉(zhuǎn)化都不具有可逆性熱力學(xué)第二定律反映的所有與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都具有方向性在產(chǎn)生其他影響的情況下,熱量可以從低溫物體傳給高溫物體.例如冰箱C例題電冰箱通電后箱內(nèi)溫度低于箱外溫度，并且還會(huì)繼續(xù)降溫，直至達(dá)到設(shè)定的溫度。顯然這是熱量從低溫物體傳遞到了高溫物體。這一現(xiàn)象是否違背熱力學(xué)第二定律呢？

電冰箱工作時(shí)熱量的確從低溫物體——冰箱內(nèi)的食品，傳到了高溫物體——冰箱外的空氣。但是這不是自發(fā)的過程，這個(gè)過程必須有第三者的介入，即壓縮機(jī)消耗電能，對(duì)制冷系統(tǒng)做了功

一旦切斷電源，冰箱的壓縮機(jī)就停止工作，電冰箱就不能把其內(nèi)部的熱量傳給外界的空氣了。自發(fā)的過程是熱量從冰箱外的高溫空氣傳向冰箱內(nèi)的低溫食品，使其溫度逐漸升高。

思考與討論低溫冰箱內(nèi)的食品高溫冰箱外的空氣自發(fā)外界做功向壓縮機(jī)供電停止供電1851，英國物理學(xué)家開爾文將熱力學(xué)第二定律表述為：1、熱力學(xué)第二定律的開爾文表述：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。（即：不可能制造這樣一臺(tái)機(jī)器，在一個(gè)循環(huán)動(dòng)作后，只是從單一熱庫吸收熱量，使之完全變?yōu)楣Γ灰鹌渌兓?、熱機(jī)工作原理高溫?zé)釒霻1低溫?zé)釒霻2Q1Q2對(duì)外做功熱機(jī)WQ1：從高溫?zé)釒煳盏臒崃縒：對(duì)外界所做的功Q2：向低溫?zé)釒焐l(fā)的熱量Q1=Q2+W熱機(jī)的效率小于100%，就不可能把從高溫?zé)嵩次盏臒崃咳哭D(zhuǎn)化為機(jī)械能，總有一部分熱量散發(fā)到冷凝器或大氣中。熱力學(xué)第二定律的開爾文表述⑴這里闡述的是機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性。⑵“不可能從單一熱庫吸收熱量”的意義：不僅要從一個(gè)熱庫吸熱，而且一定會(huì)向另一個(gè)熱庫放熱。機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能無法全部用來做功以轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。

如果一臺(tái)熱機(jī)，效率為：，熱機(jī)從熱源吸取的熱量Q1全部變成功W，即Q2＝0，該機(jī)器唯一的結(jié)果就是從單一熱源吸取熱量全部變成功而不產(chǎn)生其它影響。此時(shí)熱機(jī)的效率η＝1(100%)，

η＝1的熱機(jī)稱為第二類永動(dòng)機(jī)。⑶克勞修斯表述也可以改為：第二類永動(dòng)機(jī)是不可能制造成功的。開爾文表述的說明：（1）開爾文表述揭示機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化方向性——機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而內(nèi)能無法全部用來做功以轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。3、理解：（2）“不可能從單一熱庫吸收熱量”指：不僅要從一個(gè)熱庫吸熱，而且一定會(huì)向另一個(gè)熱庫放熱。單獨(dú)提供熱不足以給出推動(dòng)力，還必須要冷。沒有冷，熱將是無用的。（3）“不產(chǎn)生其他影響”的涵義是發(fā)生的熱力學(xué)宏觀過程只在本系統(tǒng)內(nèi)完成，對(duì)周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱力學(xué)方面的影響.如吸熱、放熱、做功等。（4）自然界的一切自發(fā)過程都不可逆。

在整個(gè)自然界中，無論是他有生命的還是無生命的，所有的宏觀自發(fā)過程都具有單向性，都有一定的方向性，都是一種不可逆過程。如河水向下流，重物向下落，山岳被侵蝕，人的一生從嬰兒到老年到死亡等。違背熱力學(xué)第一定律的過程都不可能發(fā)生。不違背熱力學(xué)第一定律的過程不一定都可以發(fā)生。自然過程是按一定方向進(jìn)行的。氣體自由膨脹會(huì)自動(dòng)發(fā)生氣體自動(dòng)收縮不會(huì)自動(dòng)發(fā)生功轉(zhuǎn)變成熱量會(huì)自動(dòng)發(fā)生熱量自行轉(zhuǎn)變成功不會(huì)自動(dòng)發(fā)生功

熱：可自動(dòng)進(jìn)行(如摩擦生熱、焦耳實(shí)驗(yàn))熱

功：不可自動(dòng)進(jìn)行(焦耳實(shí)驗(yàn)中，不可能水溫自動(dòng)降低推動(dòng)葉片而使重物升高)

··水葉片焦耳實(shí)驗(yàn)

熱機(jī)的工作過程⑴從能量轉(zhuǎn)化的角度看，熱機(jī)的工作分為兩個(gè)階段：①燃燒燃料工作物質(zhì)把自己的內(nèi)能變成機(jī)械能燃料中的化學(xué)能變成工作物質(zhì)的內(nèi)能②對(duì)外做功⑵從能流分配的角度看：W<Q柴油機(jī)汽缸燃料的化學(xué)能工作物質(zhì)的內(nèi)能機(jī)械能對(duì)外做功燃燒燃料產(chǎn)生的熱量Q輸出機(jī)械功W漏氣熱損散熱熱損摩擦熱損W<Q思考：假設(shè)能避免這些損失，熱機(jī)燃料產(chǎn)生的熱量Q=W？高溫?zé)釒斓蜏責(zé)釒霶W燃料在燃燒（高溫物體）冷凝器或大氣（低溫物體）自發(fā)

熱機(jī)在工作過程中必然排出部分熱量，熱機(jī)用于做功的熱量一定小于它從高溫?zé)釒煳盏臒崃浚碬<Q思考與討論

在水平地面上滾動(dòng)的足球，摩擦力做負(fù)功，其動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，最終停了下來，同時(shí)產(chǎn)生的熱量散失在周圍的環(huán)境中。會(huì)不會(huì)有這樣的現(xiàn)象∶靜止在水平地面上的足球和地面、周圍的空氣自發(fā)地降低溫度釋放內(nèi)能，并將釋放出的內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為足球的動(dòng)能，讓足球又滾動(dòng)起來?機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的具有方向性上述現(xiàn)象是不可能發(fā)生的。問題的實(shí)質(zhì)是：機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能，但這個(gè)過程是不可逆的。4、熱力學(xué)第二定律的兩種表述之間的關(guān)系1、熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體.熱力學(xué)第二定律1、按熱傳遞的方向性來表述2、是按機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程的方向來表述.兩種表述的實(shí)質(zhì)2、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.①兩種表述是等價(jià)的可以從一種表述導(dǎo)出另一種表述，兩種表述都稱為熱力學(xué)第二定律。

②對(duì)任何一類宏觀過程進(jìn)行方向的說明，都可以作為熱力學(xué)第二定律的表述。例如：氣體向真空的自由膨脹是不可逆的。6、熱力學(xué)第二定律得其他描述：（1）一切宏觀自然過程的進(jìn)行都具有方向性。（2）氣體向真空的自由膨脹是不可逆的。1）適用于宏觀過程對(duì)微觀過程不適用，如布朗運(yùn)動(dòng)。2）孤立系統(tǒng)有限范圍,對(duì)整個(gè)宇宙不適用。7、熱力學(xué)第二定律的適用范圍8、與熱力學(xué)第一定律的關(guān)系

熱力學(xué)第一定律是和熱現(xiàn)象有關(guān)的物理過程中能量守恒的特殊表達(dá)形式，說明功及熱量與內(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)的條件和過程進(jìn)行的方向，指出了一切變化過程的自然發(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.5、熱力學(xué)第二定律的意義提示了有大量分子參與的宏觀過程的方向性，是獨(dú)立于熱力學(xué)第一定律的一個(gè)重要自然規(guī)律。

不管如何表述，熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)在于揭示了：一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實(shí)際宏觀過程都是不可逆的。熱力學(xué)第二定律與第一定律的比較

熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第二定律區(qū)別聯(lián)系能量守恒定律在熱力學(xué)中的表現(xiàn)，否定了創(chuàng)造能量和消滅能量的可能性，從而否定了第一類永動(dòng)機(jī)。是關(guān)于在有限空間和時(shí)間內(nèi)，一切和熱現(xiàn)象有關(guān)的物理過程、化學(xué)過程具有不可逆性的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，從而否定了第二類永動(dòng)機(jī)。兩定律都是熱力學(xué)基本定律，分別從不同角度揭示了與熱現(xiàn)象有關(guān)的物理過程所遵循的規(guī)律，二者相互獨(dú)立，又相互補(bǔ)充，都是熱力學(xué)的理論基礎(chǔ)。熱力學(xué)第二定律的開爾文表述和克勞修斯表述是等價(jià)的Q1──熱機(jī)從T1吸熱A──熱機(jī)輸出功Q2──熱機(jī)從T2吸熱Q1+Q2──致冷機(jī)向T1放熱證明：用反正法（假設(shè)開爾文表述不成立）假設(shè)：熱機(jī)從高溫?zé)嵩碩1吸收熱量Q1，全部變成有用功A而不產(chǎn)生其它影響。用這部熱機(jī)做的功A去驅(qū)動(dòng)另一部制冷機(jī)，它從低溫?zé)嵩碩2吸收熱量Q2，在高溫?zé)嵩捶懦鯝+Q2＝Q1+Q2，于是兩部機(jī)器合起來，總的效果等于一部機(jī)器，它從低溫?zé)嵩碩2吸收熱量Q2，在高溫?zé)嵩捶懦鯭2，此外沒有其它變化，這是違反克勞修斯表述。等效熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述和開爾文表述是等價(jià)的證明：用反正法（克勞修斯表述不成立）假設(shè)：熱量可以從低溫物體傳到高溫物體，因而可以設(shè)計(jì)一卡諾熱機(jī)，工作于這兩個(gè)熱源之間，從高溫?zé)嵩碩1吸收熱量Q1，向低溫?zé)嵩捶懦鰺崃縌2，同時(shí)對(duì)外做功A；我們使Q2自動(dòng)傳到高溫?zé)嵩?。?jīng)過一個(gè)循環(huán)后，總的效果是從高溫?zé)嵩碩1吸取熱量Q1－｜Q2｜，低溫?zé)嵩礌顟B(tài)不變。這相當(dāng)于是從單一熱源吸取熱量對(duì)外做功的機(jī)器，因而違了開爾文表述。等效T2──低溫?zé)嵩碤2──熱量通過假想裝置自動(dòng)地從T2傳向T1Q1──卡諾熱機(jī)從T1吸熱A──卡諾熱機(jī)對(duì)外作功02能源是有限的熱力學(xué)定律

自然界的一切變化，人類社會(huì)的所有活動(dòng)，都伴隨著能量的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化，能量是一切物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的源泉，是一切生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。柴薪時(shí)期煤炭時(shí)期石油時(shí)期

能量被其他物質(zhì)吸收之后變成周圍環(huán)境的內(nèi)能，我們無法把這些內(nèi)能收集起來重新利用。這種現(xiàn)象叫做能量的耗散?；瘜W(xué)能→電能電能→內(nèi)能和光能能量在數(shù)量上雖然守恒，但其轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化卻具有方向性?！纳⒃诃h(huán)境中高品質(zhì)：機(jī)械能、光能、化學(xué)能、電能低品質(zhì)：內(nèi)能轉(zhuǎn)化方向不可逆能源：其實(shí)是指具有高品質(zhì)的容易利用的儲(chǔ)能物質(zhì)例如石油、天然氣、煤等。所以要節(jié)約資源能量在數(shù)量上雖然守恒，但其轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)化卻具有方向性。

每天我們使用的能源最后都轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能，能源消耗使得周圍環(huán)境升溫。分散在環(huán)境中的內(nèi)能不管數(shù)量多么巨大，它也只不過能使地球、大氣稍稍變暖一點(diǎn)，卻再也不能自動(dòng)聚集起來驅(qū)動(dòng)機(jī)器做功了。這樣的轉(zhuǎn)化過程叫作“能量耗散”。1、能量耗散2、品質(zhì)降低

機(jī)械能、光能、化學(xué)能、電能相對(duì)于周圍環(huán)境中的內(nèi)能來說，可利用的品質(zhì)要高。能量在利用過程中，總是由高品質(zhì)的能量最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的能量。雖然能量總量不會(huì)減少，但能源會(huì)逐步減少，因此能源是有限的資源。能源的使用過程中雖然能的總量保持守恒，但能量的品質(zhì)下降了。1、自然界的很多過程是不可逆的。例如，一個(gè)容器被隔板均分為A、B兩部分，一定量的氣體處于容器A中，而B為真空。抽取隔板K，A中的氣體就會(huì)擴(kuò)散到B中，最后整個(gè)容器的A、B兩部分都均勻地分布了這種氣體。這個(gè)過程顯然是不可逆的。2、不可逆的現(xiàn)象可以從微觀角度來解釋。

設(shè)想開始時(shí)有4個(gè)氣體分子分布在A中。如果沒有隔板，對(duì)于這4個(gè)分子中的每一個(gè)都有兩種可能性，即它處在A中，或處在B中。4個(gè)分子共有24＝16種可能的分布，如下右圖所示。熵與熵增加原理拓展學(xué)習(xí)

這16種分布中的每一種是一種微觀態(tài)。在自由膨脹前，只有一個(gè)微觀態(tài)，即4個(gè)分子都在A中。自由膨脹后，16個(gè)微觀態(tài)都可能實(shí)現(xiàn)。自由膨脹前的宏觀態(tài)只包含第一個(gè)微觀態(tài)，自由膨脹后的宏觀態(tài)包含16個(gè)微觀態(tài)。假定實(shí)現(xiàn)每一微觀態(tài)的概率是相等的，則自由膨脹后回復(fù)到自由膨脹前狀態(tài)的概率為1/16。

一般地說，如果A中氣體數(shù)量為N個(gè)，則自由膨脹后的氣體要回復(fù)到自由膨脹前的概率為。實(shí)際上，氣體內(nèi)的分子數(shù)很大，因此自由膨脹的氣體要自發(fā)地回復(fù)到膨脹前的狀態(tài)實(shí)際上是不可能的。拓展學(xué)習(xí)3、有序和無序

相對(duì)于膨脹后的狀態(tài)，物理學(xué)中把氣體膨脹前的狀態(tài)叫作有序狀態(tài)，而氣體自由膨脹后的狀態(tài)變得更混亂與無序，是無序狀態(tài)。一個(gè)系統(tǒng)總是自發(fā)地從有序狀態(tài)向無序的混亂狀態(tài)發(fā)展。

在物理學(xué)中，不與外界進(jìn)行物質(zhì)和能量交換的系統(tǒng)叫作孤立系統(tǒng)。在自發(fā)過程中，系統(tǒng)總是自發(fā)地向無序方向發(fā)展，即一個(gè)孤立系統(tǒng)的熵值總是不減少的，這就是熵增加原理。熵與熵增加原理

1850年，克勞修斯首次提出熵的概念，熵可用來表達(dá)一個(gè)系統(tǒng)的無序程度，系統(tǒng)從有序向無序的發(fā)展過程中熵在增加。4、熵5、熵增加原理。

從微觀的角度看，熱力學(xué)第二定律是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律：一個(gè)孤立系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展，而熵值較大代表著較為無序，所以自發(fā)的宏觀過程總是向無序度更大的方向發(fā)展。熵的概念現(xiàn)在已經(jīng)應(yīng)用于信息學(xué)、天體物理學(xué)、生命科學(xué)、社會(huì)學(xué)等領(lǐng)域，在不同的學(xué)科中也有引申出的更為具體的定義。『判一判』(1)機(jī)械能可以完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。 (

)(2)內(nèi)能不可能完全轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。 (

)(3)能夠制成的熱機(jī)既不違背能量守恒定律，也不違背熱力學(xué)第二定律。

(

)(4)熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體。 (

)√×√√★★★準(zhǔn)靜態(tài)過程：是一種理想過程，當(dāng)實(shí)際過程進(jìn)行得無限緩慢時(shí)，各時(shí)刻系統(tǒng)的狀態(tài)就無限地接近于平衡態(tài)，該過程便是準(zhǔn)靜態(tài)過程。03典例分析熱力學(xué)定律【例題1】根據(jù)熱力學(xué)第二定律判斷，下列說法正確的是（）A.功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但熱不能全部轉(zhuǎn)化為功B.熱可以從高溫物體傳到低溫物體，但不能從低溫物體傳到高溫物體C.氣體向真空的自由膨脹是不可逆的D.隨著技術(shù)的進(jìn)步，熱機(jī)的效率可以達(dá)到100%C解析：

功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，根據(jù)熱力學(xué)第二定律的開爾文表述，不可能從單一熱源取熱，把它全部變?yōu)楣Χ划a(chǎn)生其他任何影響，把熱全部轉(zhuǎn)換為功并不是不可能，只是需要產(chǎn)生其他影響而已，所以A錯(cuò)誤；熱可以從高溫物體傳到低溫物體，根據(jù)熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述，不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化，也就是說熱量可以從低溫物體傳遞到高溫物體，只是需要產(chǎn)生其他影響，所以B錯(cuò)誤；一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程都是不可逆的，所以C正確；熱機(jī)的效率絕對(duì)不可能達(dá)到100%，一定會(huì)有能量損失，所以D錯(cuò)誤?！纠}2】在熱學(xué)中,下列說法正確的是 (

)A.第一類永動(dòng)機(jī)不可制成是由于它違背了能量守恒定律B.第二類永動(dòng)機(jī)不可制成是由于它違背了能量守恒定律C.熱力學(xué)第二定律告訴我們機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能而內(nèi)能不能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能D.熱量只能從高溫物體傳向低溫物體,而不能從低溫物體傳向高溫物體A解析：不消耗能量而不斷對(duì)外做功的第一類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的,因?yàn)樗`背了能量守恒定律,故A正確;從單一熱庫吸收熱量而對(duì)外做功的第二類永動(dòng)機(jī)不違反能量守恒定律,但違反了熱力學(xué)第二定律,故B錯(cuò)誤;熱力學(xué)第二定律告訴我們機(jī)械能可以轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,而內(nèi)能在“一定的條件下”也能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,故C錯(cuò)誤;熱量能從高溫物體傳向低溫物體,在“一定的條件下”也能從低溫物體傳向高溫物體。故D錯(cuò)誤。?！纠}3】熱現(xiàn)象過程中不可避免地出現(xiàn)能量耗散的現(xiàn)象。下列關(guān)于能量耗散的說法中正確的是(

)A.能量耗散不符合熱力學(xué)第一定律B.能量耗散不符合熱力學(xué)第二定律C.能量耗散過程中能量不守恒D.能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀過程具有方向性D解析：

能量耗散是指能量在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中擴(kuò)散到周圍環(huán)境中無法再自動(dòng)聚集起來,其滿足熱力學(xué)第一定律,也符合熱力學(xué)第二定律,能量在數(shù)量上并未減少,但是可利用的品質(zhì)上降低了。能量耗散反映了涉及熱運(yùn)動(dòng)的宏觀過程都具有方向性,所以A、B、C錯(cuò)誤,D正確。1、根據(jù)熱力學(xué)定律,下列判斷正確的是(

)A.空調(diào)可以制冷說明熱量可以自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體B.利用淺層海水和深層海水間的溫度差制造出一種熱機(jī),將海水的一部分內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,這在原理上是可行的C.制冷系統(tǒng)能將冰箱內(nèi)的熱量傳給外界較高溫度的空氣,而不引起其他變化D.滿足能量守恒定律的客觀過程都可以自發(fā)地進(jìn)行B

熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體,A錯(cuò);由熱力學(xué)第二定律可知,B正確;熱量從低溫物體傳給高溫物體時(shí)一定會(huì)引起其他變化,C錯(cuò);只滿足能量守恒定律而不滿足熱力學(xué)第二定律的過程是不可能發(fā)生的,D錯(cuò)。小試牛刀2、關(guān)于熱力學(xué)定律,下列說法正確的是(

)A.功轉(zhuǎn)變?yōu)闊岬膶?shí)際宏觀過程是不可逆過程B.對(duì)某物體做功,必定會(huì)使該物體的內(nèi)能增加C.