4　热力学第二定律

5　初识熵

[学习目标] 1.了解热力学第二定律的两种表述，并能用热力学第二定律解释第二类永动机不能制成的原因.2.能运用热力学第二定律解释自然界中的能量转化、转移以及方向性问题.3.了解有序和无序是相对的，知道熵的概念.4.了解熵增原理，知道它是热力学第二定律的另一种表述．

一、热力学第二定律

[导学探究]　有人提出这样一种设想，发明一种热机，用它把物体与地面摩擦所产生的热量都吸收过来并对物体做功，将内能全部转化为动能，使因摩擦停止运动的物体在地面上重新运动起来，而不引起其他变化．这是一个非常诱人的设想，这种设想并不违反能量守恒定律，如果真能造出这样的热机，那么，我们只从海水中吸收热量来做功，就成为可能了，"能源问题"也就解决了．这样的热机能制成吗？为什么？

答案　不能．违背了热力学第二定律．

[知识梳理]

1．两种表述

(1)克劳修斯表述：不可能把热量从低温物体传递到高温物体而不产生其他影响．阐述的是热传递的方向性．

(2)开尔文表述：不可能从单一热源吸取热量使之全部变为有用的功而不产生其他影响．阐述的是机械能与内能转化的方向性．

2．两种表述是等效的

两种表述看上去似乎没有联系，然而实际上它们是等效的，即由其中一个可以推导出另一个．

3．热力学第二定律的其他描述

(1)一切宏观自然过程的进行都具有方向性．

(2)气体向真空的自由膨胀是不可逆的．

(3)第二类永动机是不可能(填"可能"或"不可能")制成的．

4．热力学第二定律的实质

热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性，使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性．