4-热力学第二定律VIP专享VIP免费

自主学习·基础知识自主学习·基础知识合作探究·重难疑点合作探究·重难疑点解题技巧·素养培优解题技巧·素养培优课时作业课时作业[学习目标]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．知道具有方向性的过程为不可逆的．2.了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能制造成功.(重点)3.能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，并能解决一些实际问题．(难点)热力学第二定律的一种表述[先填空]1．热传导的方向性(1)热量可以自发地由物体传给物体．(2)热量不能自发地由物体传给物体．(3)热传导过程是有的．方向性高温低温低温高温2．热力学第二定律的克劳修斯表述热量不能自发地从物体传到物体．即热传导的过程具有．方向性高温低温[再思考]热量能自发地从高温物体传给低温物体，我们所说的“自发地”指的是没有任何的外界影响或者帮助．电冰箱是让“热”由低温环境传递到高温环境．这是不是自发进行的？说明理由．图1041【提示】电冰箱能够把热量从低温物体传给高温物体，在该过程中电冰箱要消耗电能．一旦切断电源，电冰箱就不能把其内部的热量传给外界的空气了，相反，外界的热量会自发地传给电冰箱，使其温度逐渐升高．[后判断]1．热量会自发地从高温物体传递到低温物体，而不会自发地从低温物体传递到高温物体．(√)2．热传导的过程具有方向性．(√)3．热量不能由低温物体传给高温物体．(×)热力学第二定律的另一种表述单一热库自发自发[再思考]随着科技的不断发展，假如能够使热机没有漏气，没有摩擦，也没有机体热量损失，是不是能够使热机效率达到100%?【提示】不能，原因是热机的工作物质吸收的热量不能完全用来做功，这违背了热力学第二定律．[后判断]1．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反热力学第二定律．(√)2．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．(√)3．热力学第二定律表明，所有的物理过程都具有方向性．(×)预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表格中：问题1问题2问题3问题4学生分组探究热力学第二定律的理解第1步探究——分层设问，破解疑难1．热量只能从高温物体传到低温物体吗？【提示】不是，在引起其他影响的情况下，热量可以从低温物体传到高温物体．2．内燃机工作时可以把内能全部转化为机械能吗？【提示】不能，因为热机工作时总有内能损失，不可能全部转化为机械能．第2步结论——自我总结，素能培养1．克劳修斯表述指明热传递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递过程是不可逆的．2．开尔文表述中的“单一热源”指温度恒定且均匀的热源．“不引起其他变化”是指唯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．其物理实质揭示了热变功过程是不可逆的．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宏观过程的方向性，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．第3步例证——典例印证，思维深化(多选)(2015·石家庄检测)根据热力学第二定律，下列说法正确的是()A．热机中燃气的内能不可能全部变成机械能B．电能不可能全部转变成内能C．在火力发电机中，燃气的内能不可能全部转变成电能D．在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体【思路点拨】(1)内能和机械能、电能的转化可以考虑热力学第二定律的第二种表述．(2)热传导现象可以考虑热力学第二定律的第一种表述．【解析】凡是与热现象有关的宏观热现象都具有方向性．无论采用任何设备和手段进行能量转化，总是遵循“机械能可全部转化为内能，而内能不能全部转化为机械能”，故A正确．火力发电机发电时，能量转化的过程为内能→机械能→电能，因为内能→机械能的转化过程中会对外放出热量，故燃气的内能必然不能全部变为电能，C正确．热量从低温物体传递到高温物体不能自发进行，必须借助外界的帮助，结果会带来其他影响，这正是热力学第二定律第一种(克氏)表述的主要思想，故D正确．由电流热效应中的焦耳定律可知，电能可以全部转化为内能．故B错误．【答案】A...