《高中物理 第三章 第四節(jié) 熱力學第二定律課件 粵教版選修33》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中物理 第三章 第四節(jié) 熱力學第二定律課件 粵教版選修33（14頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。
1、第四節(jié) 熱力學第二定律一、熱傳導的方向性1熱可以自發(fā)地由_物體傳遞給_物體，但相反方向卻不能自發(fā)地進行，即熱傳導具有_，是一個不可逆過程2說明高溫低溫方向性(1)“自發(fā)地”指在不受外來干擾的條件下進行的自然過程(2)要將熱量從低溫物體傳向高溫物體，必須有“外界的影響或幫助”，即要有外界對其做功才能完成二、機械能和內能轉化過程方向性1機械能和內能轉化過程具有方向性，機械能全部轉化為內能的過程是可以自發(fā)進行的，反之不能自發(fā)進行，要將內能全部轉化為機械能必然會引起其他影響2從單一熱源吸熱全部用來做功而不引起其他變化的熱機稱為第二類永動機它不可能制成的原因是其違背了_熱力學第二定律三、熱力學第二定律不
2、可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體而不引起其他變化；不能從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ灰鹌渌兓?、熱力學第二定律的微觀實質1做功是與分子群體的有序運動聯系在一起的，內能是和分子的無序運動聯系在一起的，機械能轉化為內能的過程，從微觀上來說是大量分子的有序運動朝無序運動的方向轉換的過程，其相反方向的過程是大量分子從無序運動朝有序運動方向轉換的過程2熱傳導的過程是使物體內部分子的熱運動由比較_狀態(tài)向_狀態(tài)轉化的過程3熱力學第二定律的微觀實質是：與熱現象有關的自發(fā)的宏觀過程，總是朝著分子熱運動狀態(tài)無序性_的方向進行的有序的無序的增加五、熵1熵是用來描述物體的_的一個物理量，物體內部分子
3、熱運動無序性越高，物體的熵就越_無序程度大2系統的熵值反映了它所處狀態(tài)的均勻程度，系統的熵值越小，它所處的狀態(tài)越是有序，越不均勻；系統的熵值越大，它所處的狀態(tài)越是無序，越均勻系統總是力圖自發(fā)地從_的狀態(tài)向_(即從有序走向無序)的狀態(tài)轉變，這就是隔離系統“熵值增大原理”的微觀物理意義熵值較小熵值較大熱力學第二定律的兩種表述1克勞修斯表述：不可能使熱量從低溫物體傳向高溫物體而不引起其他變化表述中的其他變化是指高溫物體吸熱和低溫物體放熱兩者以外的任何變化，如果允許引起其他變化，熱量由低溫物體傳入高溫物體也是可能的，例如：制冷機可以將熱量從低溫熱源傳給高溫熱源，但這不是自動傳遞的，需有外界對氣體做功，
4、并把所做的功轉變?yōu)闊岫腿敫邷責嵩?，外界做了這部分的功，自然要引起其他變化2開爾文表述：不可能從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ灰鹌渌兓硎鲋姓f的其他變化，是指除了單一熱源放熱和對外界做功這兩者以外的任何其他變化其實，并非熱不能完全轉化為功，而是在不引起其他變化的條件下熱不能完全轉化為功例如：理想氣體從單一熱源吸熱做等溫膨脹時內能不變，即U0，按熱力學第一定律，得 QW，即所吸收熱量全部轉化為功，但是在這一過程中卻引起了其他變化，即氣體的體積膨脹，不能自動地縮回3熱力學第二定律的開爾文表述與熱機的工作有關；克勞修斯表述與熱傳導現象有關，兩種表述貌似不同，但是它們通過熱功轉換和熱傳
5、導各自表述了過程進行的方向性，所以本質上是一致的可以證明兩種表述等效：如果開爾文表述是正確的，則克勞修斯表述也是正確的，若違反開爾文表述，也必違背克勞修斯表述熱力學第二定律的理解例 1下列所述過程是可逆的，還是不可逆的？A氣缸與活塞的組合內裝有氣體，當活塞上沒有外加壓力，活塞與氣缸間沒有摩擦，氣體緩慢地膨脹時；B上述裝置，當活塞上沒有外加壓力，活塞與氣缸上摩擦很大，使氣體緩慢地膨脹時；C上述裝置，沒有摩擦，但調整外加壓力，使氣體能緩慢地膨脹時；D在一絕熱容器內盛有液體，不停地攪動它，使它溫度升高；E在一傳熱容器內盛有液體，容器放在一恒溫的大水池內，液體不停地攪動，可保持溫度不變；F在一絕熱容器
6、內，不同溫度的液體進行混合；G在一絕熱容器內，不同溫度的氦氣進行混合解析：A.發(fā)生自由膨脹，則是不可逆的；B.有摩擦發(fā)生，也是不可逆的；C.是準靜態(tài)無摩擦的膨脹，則為可逆過程；D.這是做功變?yōu)闊岬倪^程，一定不可逆；E.此過程中既有“功變熱”又有“熱傳導”，也是不可逆過程；F.液體的擴散是不可逆過程；G.有一定溫度差的熱傳導是不可逆過程答案：見解析熱力學第二定律的理解例 2一種冷暖兩用型空調，銘牌標注：輸入功率 1kW，制冷能力 1.2104 kJ/h，制熱能力 1.3104 kJ/h.這樣，該空調在制熱時，每消耗 1 J 電能，將放出 3 J 多熱量，是指標錯誤還是能量不守恒？解析：都不是空調制冷、制熱靠壓縮機做功，從室內(室外)吸收熱量放到室外(室內)在制熱時，放出的熱量等于消耗的電能與從室外吸收的熱量之和，完全可以大于電能消耗這既不違背熱力學第一定律，也不違背熱力學第二定律答案：見解析返回返回
高中物理 第三章 第四節(jié) 熱力學第二定律課件 粵教版選修33
