选修3-3 10.4热力学第二定律(学案)
班级 组名 姓名 时间
学习目标
1.了解热传导过程的方向性。
2.了解热力学第二定律的两种不同表述,以及这两种表述的物理实质。
3.了解什么是第二类永动机。
4.理解第二类永动机不可能制成。
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1.可逆与不可逆过程
(1).热传导的方向性
热传导的过程可以自发地由高温物体向低温物体进行,但相反方向却不能自发地进行,即热传导具有方向性,是一个不可逆过程。
热量Q能自发传给
低温物体
高温物体
热量Q不能自发传给
(2).说明:
①"自发地"过程就是在不受外来干扰的条件下进行的自然过程。
②热量可以自发地从高温物体传向低温物体,热量却不能自发地从低温物体传向高温物体。
③要将热量从低温物体传向高温物体,必须有"外界的影响或帮助",就是要由外界对其做功才能完成。电冰箱、空调就是例子。
2.热力学第二定律的两种表述
①.克劳修斯表述:热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。
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。
3.热机
热机是把内能转化为机械能的装置。其原理是热机从热源吸收热量Q1,推动活塞做功W,然后向冷凝器释放热量Q2。
由能量守恒定律可得:
Q1=W+Q2
我们把热机做的功和它从热源吸收的热量的比值叫做热机效率,用η表示,即η=
4.第二类永动机