3.宏观过程的方向性4.热力学第二定律5.初识熵学习目标知识脉络1
知道热传递、扩散现象、机械能与内能的转化等都具有方向性.具有方向性的过程是不可逆的.(重点)2
理解热力学第二定律的两种表述,并能用热力学第二定律解释第二类永动机不可能制成.(难点、重点)3
学会用热力学第二定律解释自然界中的能量转化、转移及方向性问题.(重点)4
了解熵的概念及熵增原理,并能解释生活中的有关现象.(难点)宏观过程的方向性、热力学第二定律[先填空]1.宏观过程的方向性(1)热传递的方向性①热量可以自发地由高温物体传给低温物体,或者由物体的高温部分传给低温部分.②热量不能自发地由低温物体传给高温物体.③热传递是不可逆过程,具有方向性.(2)扩散现象的方向性①液体扩散现象具有方向性.②气体向真空的自由膨胀是不可逆的,具有方向性.(3)机械能与内能之间的转化存在着方向性.2.热力学第二定律的表述(1)第一种表述(克劳修斯表述)不可能把热量从低温物体传递到高温物体而不产生其他影响.(说明热传递的方向性)(2)第二种表述(开尔文表述)不可能从单一热源吸取热量使之全部变为有用的功而不产生其他影响.(说明机械能与内能转化的方向性)热力学第二定律的这两种表述是等价的.热现象的宏观过程是不可逆的.(3)第二类永动机①定义1从单一热源吸取热量并使之完全转化为功而不产生其他影响的机器.②第二类永动机不可能制成第二类永动机并不违背热力学第一定律,但违背了热力学第二定律.③热力学第二定律的又一表述第二类永动机是不可能制成的.[再判断]1.第二类永动机违背了热力学第二定律.(√)2.科技发达后,热机的效率可以达到100%
(×)3.机械能可以全部转化为内能,而内能不能自发的全部转化为机械能.(√)[后思考]请举出日常生活中的一些不可逆过程.【提示】(1)破镜不能重圆.(2)水从高山流到河谷,不可能自己再返回高山.(3)