第4节　热力学第二定律

　　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，了解什么是热力学第二定律。

　　2．了解热力学第二定律的两种表述，以及两种表述的物理实质。

　　3．了解什么是第二类永动机，知道第二类永动机不能制成的原因。

　　4．能运用热力学第二定律解释自然界中的能量转化、转移及宏观自然过程的方向性问题。

　　一、热力学第二定律的两种表述

　　1．热力学第二定律的克劳修斯表述

　　(1)热力学第二定律(概念)：反映\s\up3(01(01)宏观自然过程的方向性的定律。

　　(2)克劳修斯表述：热量不能自发地从\s\up3(02(02)低温物体传到\s\up3(03(03)高温物体。即热传导的过程具有\s\up3(04(04)方向性。

　　2．热力学第二定律的开尔文表述

　　(1)热机

　　①热机工作的两个阶段

　　第一个阶段是\s\up3(05(05)燃烧燃料，把燃料中的化学能变成工作物质的内能。

　　第二个阶段是工作物质\s\up3(06(06)对外做功，把自己的内能变成机械能。

　　②热机的效率：热机输出的机械功W与燃料产生的热量Q的比值。用公式表示为\s\up3(07(07)η＝。

　　(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。

　　(3)热力学第二定律的其他描述

　　①气体向真空的自由膨胀是\s\up3(08(08)不可逆的。

　　②一切宏观自然过程的进行都具有\s\up3(09(09)方向性。

　　(4)第二类永动机

　　①定义

只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功而不引起其他变化的\s\up3(10(10)热机。