第四节 热力学第二定律预习导航情境导入课程目标 有人提出这样一种设想，发明一种热机，用它把物体与地面摩擦所产生的热量都吸收过来并对物体做功，将内能全部转化为动能，使因摩擦停止运动的物体在地面上重新运动起来，而不引起其他变化。这是一个非常诱人的设想，并且这种设想也不违背能量守恒定律，如果真能造出这样的热机，“能源问题”也就解决了。同学们想一下，这样的热机能制成吗？为什么？1.通过自然界中热传导的方向性等实例，初步了解热力学第二定律，知道热力学第二定律的两种不同表述及实质，能运用热力学第二定律解释自然界中的能量转化、转移以及方向性问题。 2．了解什么是第二类永动机，能用热力学第二定律解释第二类永动机不能制成的原因。一、热传导的方向性1．温度不同的两个物体接触时，热量会自发地从高温物体传给低温物体，但不会自发地从低温物体传给高温物体，这说明热传导的过程具有方向性。2．无数事实告诉我们，一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。思考结合电冰箱的工作情况想一下，热传导的方向性是否说明“热量不能从低温物体传给高温物体”？提示：不能。这是因为热量能从低温物体传向高温物体，只不过不能自发进行，需要外界帮助罢了。二、热力学第二定律1．定义：在物理学中，反映宏观自然过程的方向性的定律就是热力学第二定律。2．表述(1)克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。(该表述阐述的是热传递的方向性)(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。(该表述阐述的是机械能与内能转化的方向性)(3)其他表述：对任何一类宏观自然过程进行方向的说明，都可以作为热力学第二定律的表述。例如，热力学第二定律可以表述为：气体向真空的自由膨胀是不可逆的。三、热机和第二类永动机1．热机(1)热机工作的两个阶段：第一个阶段是燃烧燃料，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 与燃料燃烧产生的热量 Q 的比值叫作热机的效率，用公式可表述为η＝。2．第二类永动机1(1)定义：只从单一热库吸收热量，并使之完全变成有用功而不产生其他影响的热机。(2)第二类永动机不可制成的原因：违背了热力学第二定律。思考如果随着科技的不断发展，能够使热机没有漏气，没有摩擦，也没有机体热量损失，是否能使热机的效率达到 100%?提示：不能。这是因为由热力学...
