《4热力学第二定律》公开课教案下载

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二、热力学第二定律的开尔文表述

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η：热机输出的机械功与燃料产生的热量的比值，用公式表示为η＝.热机的效率不可能达到100%.

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．(该表述阐述了机械能与内能转化的方向性)

3．热力学第二定律的其他描述

(1)一切宏观自然过程的进行都具有方向性．

(2)气体向真空的自由膨胀是不可逆的．

(3)第二类永动机是不可能制成的．

4．第二类永动机

(1)定义：只从单一热库吸收热量，使之完全变为功而不引起其他变化的热机．

(2)第二类永动机不可能制成的原因：虽然第二类永动机不违反能量守恒定律，但大量的事实证明，在任何情况下，热机都不可能只有一个热库，热机要不断地把吸取的热量变为有用的功，就不可避免地将一部分热量传给低温热库．

[即学即用]

1．判断下列说法的正误．

(1)一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的．(　√　)

(2)热量不会从低温物体传给高温物体．(　×　)

(3)机械能可以完全转化为内能．(　√　)

(4)内能不可能完全转化为机械能．(　×　)

(5)可以从单一热库吸收热量，使之完全变为功．(　√　)

(6)第二类永动机违背了能量守恒定律．(　×　)

2．热量总是自发地从高温物体传递给低温物体，这说明热传递过程具有_______．冰箱工作时，能把冰箱内的热量传递到冰箱外，这_______(填“违反”或“不违反”)热力学第二定律．

答案　方向性　不违反

一、对热力学第二定律的两种理解

[导学探究]　(1)热传递的方向性能否简单理解为“热量不会从低温物体传给高温物体”？

(2)如图1所示是制冷机和热机的工作过程示意图，通过此图思考以下问题：