4-热力学第二定律-(2)VIP免费

热力学第二定律巧家县第三中学陈文华神奇的魔术：神奇的魔术：将一块烧红的将一块烧红的铁块投入冷水中，会铁块投入冷水中，会发生什么现象发生什么现象？？铁块的温度降低，铁块的温度降低，水的温度升高，最终两水的温度升高，最终两者温度相同．者温度相同．将与水温度相同的铁块将与水温度相同的铁块投入水中，结果会不会投入水中，结果会不会铁块温铁块温度变高发红，水的温度更低？度变高发红，水的温度更低？将与水温度相同的铁块将与水温度相同的铁块投入水中，结果会不会投入水中，结果会不会铁块温铁块温度变高发红，水的温度更低？度变高发红，水的温度更低？5.88×1023J1800万个大亚湾核电站思考：根据能量守恒定律，在自然界发生的一切过程中能量都是守恒的。那么符合能量守恒的宏观过程是否都能发生呢？问题本质：问题本质：热量能不能从低温物体热量能不能从低温物体传到高温物体？传到高温物体？电冰箱电冰箱的内部温度比的内部温度比外部温度低，外部温度低，为什么致冷系为什么致冷系统还能不断地统还能不断地把箱内热量传把箱内热量传给外界的空气？给外界的空气？因为电冰箱消耗因为电冰箱消耗了电能，对制冷系了电能，对制冷系统做了功，一旦切统做了功，一旦切断电源，电冰箱就断电源，电冰箱就不能把其内部的热不能把其内部的热量传给外界的空气量传给外界的空气了．相反，外界的了．相反，外界的热量会自发地传给热量会自发地传给电冰箱，使其温度电冰箱，使其温度逐渐升高．逐渐升高．贮藏的食品大气电冰箱制冷系统•热传导的过程是有方向性的，热传导的过程是有方向性的，这个过程可以向一个方向自发地进这个过程可以向一个方向自发地进行，但是向相反的方向却不能自发行，但是向相反的方向却不能自发地进行。地进行。•要实现相反方向的过程，必须借要实现相反方向的过程，必须借助外界的帮助，因而产生其它影响助外界的帮助，因而产生其它影响或引起其它变化。或引起其它变化。•热量不能自发地从低温物体传到高温物体。说明：（1）克劳修斯表述中强调了“在不引起其它的变化的条件下，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体。”（2）如果允许“其它变化”，例如利用致冷机做功，热量可以从低温物体传到高温物体上，而致冷机做功就属于“其它变化”。（3）如果设想克劳修斯表述不成立，即在无任何外界做功的情况下，热量就能从低温热源传向高温热源。按此设想就可制成一种无功致冷机，如图所示，它无需消耗功就能致冷。克劳修斯表述否定了这种可能性。神奇的魔术：神奇的魔术：热机热机是一种把内能转化为机械能的装置是一种把内能转化为机械能的装置•气缸中的气体得到燃料燃烧时产生的热量Q1•推动活塞做功W•排出废气，同时把热量Q2散发到大气中。•Q1=W+Q2•热机效率η=W/Q1热源冷凝器热机机械能和内能转化机械能和内能转化具有方向性。具有方向性。•不可能从单一热库吸收，使之完全变成功，而不产生其他影响。热源热机冷凝器说明：（1）开尔文表述否定了第二类永动机的可能性。历史上曾有人企图制造“一种循环动作的热机，只从单一热源吸收热量，使之全部变为功，而不向低温热源放出热量，或者说不引起其它变化。”这种热机称为第二类永动机或单热源热机，其效率η=100%。虽然它不违背热力学第一定律，但它违背了热力学第二定律的开尔文表述。（2）开尔文表述中强调了“在不产生其他影响的条件下，‘热’不能全部变为‘功’。”如果允许“其他影响”发生，热可以全部变为功。例如气缸中理想气体作等温膨胀时，气体从恒温热源吸收的热量就可以全部用来对外做功。但气体“体积和压强”发生了变化，它不能循环动作返回原状态。1，按热传递的方向性来表述2，是按机械能与内能转化过程的方向来表述。一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的(都具有方向性)。在物理学中，反映宏观自然过在物理学中，反映宏观自然过程的方向性的定律就是热力学第二定程的方向性的定律就是热力学第二定律律共同特征：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。练习关于热力学定律,下列说法正确的是()A.为了增加物体的内能,必须对物体做...