第四节 热力学第二定律[目标定位] 1.通过自然界中传热的方向性等实例,初步了解热力学第二定律,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、转移以及宏观自然过程的方向性问题.3.了解熵的概念及熵增加原理,并能解释生活中的有关现象.一、热力学第二定律[导学探究] 两个温度不同的物体相互接触时,热量会自发地从低温物体传给高温物体,结果使高温物体的温度升高,低温物体的温度降低吗?答案 不会.热传导具有方向性.[知识梳理]1.两种常见表述(1)克劳修斯表述:热量不能自动地从低温物体传递到高温物体.(阐述的是热传导的方向性)(2)开尔文表述:不可能从单一热源吸收热量,并把它全部用来做功,而不引起其他变化.(阐述的是机械能与内能转化的方向性)2.热力学第二定律的理解(1)克劳修斯表述指明热传导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导过程是不可逆(填“可逆”或“不可逆”)的.(2)开尔文表述中的“单一热源”指温度恒定且均匀的热库.“不引起其他变化”是指惟一效果是热量全部转变为功而外界及系统都不发生任何变化.其物理实质揭示了机械能转化为内能的过程是不可逆的.(3)热力学第二定律的每一种表述都揭示了大量分子参与的过程的方向性.进而使人们认识到自然界中一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性,都是不可逆的.二、两个热力学定律的比较与应用[导学探究] 地球上有大量的海水,它的总质量约为 1.4×1018 t,如果这些海水的温度降低 0.1 ℃,将要放出 5.8×1023 J 的热量,这相当于 1 800 万个功率为 100 万千瓦的核电站一年的发电量,这么巨大的能量,人们为什么不去开发研究呢?答案 这种利用海水的内能发电的过程,违背了热力学第二定律,所以不会研究成功.[知识梳理]1.两个定律比较:热力学第一定律是能量守恒定律在热力学中的具体表现形式,在转化的过程中,总的能量保持不变.热力学第二定律是指在有限的时间和空间内,一切和热现象有关的物理过程、化学过程具有不可逆性(填“可逆性”或“不可逆性”).2.两类永动机的比较:第一类永动机:不消耗任何能量,可以不断做功(或只给予很小的能量启动后,可以永远运动下去).第二类永动机:将内能全部转化为机械能,而不引起其他变化(或只有一个热源,实现内能全部转化为机械能).3.第一类永动机和第二类永动机都不可能制成第一类永动机的...