2019-2020学年人教版选修3-3 第十章 第4节 热力学第二定律 学案
2019-2020学年人教版选修3-3 第十章  第4节 热力学第二定律 学案第2页

  ②第二类永动机不可能制成

  第二类永动机不违背\s\up3(11(11)能量守恒定律,但违背\s\up3(12(12)热力学第二定律。

  二、热力学第一定律、热力学第二定律的比较及两类永动机的比较

  1.热力学第二定律与热力学第一定律

  (1)热力学第一定律揭示了\s\up3(01(01)做功和\s\up3(02(02)热传递对改变物体内能的规律关系ΔU=\s\up3(03(03)W+Q,指明内能不但可以转移,而且还能跟其他形式的能相互转化。热力学第一定律就是内能与其他能量发生转化时的能量守恒定律,是从能的角度揭示不同物质运动形式相互转化的可能性。告诫人们:第一类永动机不可能制成。热力学第一定律只有一种表述形式。

  (2)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。如机械能可以全部转化为内能,内能却不可能全部转化为机械能而不引起其他变化,进而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。告诫人们:第二类永动机不可能制成。热力学第二定律有\s\up3(04(04)多种表述形式。

  (3)两定律的关系:热力学第一定律是和热现象有关的物理过程中能量守恒的表达形式,说明功及热量与内能改变的定量关系,而第二定律指出了能量转化与守恒能否实现的条件和过程进行的方向,指出了一切变化过程的自然发展方向不可逆,除非靠外界影响。所以二者相互独立,又相互补充。

  2.两类永动机的比较

分类 第一类永动机 第二类永动机 设计

要求 \s\up3(05(05)不消耗任何能量,可以不断对外做功(或只给予很小的能量启动后,可以永远运动下去) 将内能全部转化为\s\up3(06(06)机械能,而不引起其他变化(或只有一个热库,实现内能与机械能的转化) 不可能

的原因 违背了能量\s\up3(07(07)守恒定律 违背了\s\up3(08(08)热力学第二定律   

  判一判

  (1)任何物体的内能就是组成该物体的所有分子热运动动能的总和。(  )

  (2)满足能量守恒定律的物理过程都能自发进行。(  )

  (3)将海水温度自动下降时释放的内能可以全部转化为机械能。(  )

(4)能够制成的热机既不违背能量守恒定律,也不违背热力学第二定律。(  )