4热力学第二定律

　　[学习目标]　1.了解热传递、扩散现象、机械能与内能的转化等都具有方向性．知道具有方向性的过程为不可逆的．　2.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造成功. (重点)　3.能用热力学第二定律解释自然界中的能量转化、转移及方向性问题，并能解决一些实际问题．(难点)

　　知识点一 热力学第二定律的一种表述

　　[先填空]

　　1．热传导的方向性

　　(1)热量可以自发地由高温物体传给低温物体．

　　(2)热量不能自发地由低温物体传给高温物体．

　　(3)热传导过程是有方向性的．

　　2．热力学第二定律的克劳修斯表述

　　热量不能自发地从低温物体传到高温物体．即热传导的过程具有方向性．

　　[再思考]

　　热量能自发地从高温物体传给低温物体，我们所说的"自发地"指的是没有任何的外界影响或者帮助．电冰箱是让"热"由低温环境传递到高温环境．这是不是自发进行的？说明理由．

　　【提示】　电冰箱能够把热量从低温物体传给高温物体，在该过程中电冰箱要消耗电能．一旦切断电源，电冰箱就不能把其内部的热量传给外界的空气了，相反，外界的热量会自发地传给电冰箱，使其温度逐渐升高．

　　[后判断]

　　1．热量会自发地从高温物体传递到低温物体，而不会自发地从低温物体传递到高温物体．(√)

　　2．热传导的过程具有方向性．(√)

　　3．热量不能由低温物体传给高温物体．(×)

　　知识点二 热力学第二定律的另一种表述

　　[先填空]

　　1．机械能和内能转化过程具有方向性，即机械能全部转化为内能的过程是可以自发进行的，内能全部转化为机械能的过程，是不能自发进行的，要将内能全部转化为机械能，必然会引起其他影响．

　　2．开尔文表述

　　不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响．(即机械能与内能转化具有方向性)

　　[再思考]

　　随着科技的不断发展，假如能够使热机没有漏气，没有摩擦，也没有机体热量损失，是不是能够使热机效率达到100%?

　　【提示】　不能，原因是热机的工作物质吸收的热量不能完全用来做功，这违背了热力学第二定律．

　　[后判断]

　　1．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反热力学第二定律．(√)

　　2．机械能可以全部转化为内能，而内能不能自发的全部转化为机械能．(√)

　　3．热力学第二定律表明，所有的物理过程都具有方向性．(×)

　　　热力学第二定律的理解

　　【问题导思】1．热量只能从高温物体传到低温物体吗？

　　【提示】　不是，在引起其他影响的情况下，热量可以从低温物体传到高温物体．

　　2．内燃机工作时可以把内能全部转化为机械能吗？

　　【提示】　不能，因为热机工作时总有内能损失，不可能全部转化为机械能．

1．克劳修斯表述指明热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助，其物理本质是揭示了热传递过程是不可逆的．