高中物理新课标版人教版选修1-2课件：2《热力学第二定律》 28页

2.4《热力学第二定律》 教学目标 知识与能力： 1、了解某些热学过程的方向性；2、了解什么是 第二类永动机，为什么第二类永动机不可能制成； 3、了解热力学第二定律的两种表述，理解热力 学第二定律的物理实质；4、知道什么是能量耗 散；5、知道什么是热力学第三定律。 教学重点：1、热力学第二定律的实质，定律的两 种不同表述；2、知道什么是第二类永动机，以 及它不能制成的原因 教学难点：热力学第二定律的物理实质 教具：扩散装置 　　地球上有大量的海水， 它的总质量约为1.4×1018t， 只要这些海水的温度降低 0.10C，就能放出5.8×1023J 的热量，这相当于1800万个 核电站一年的发电量。 将 一 块 烧 红 的 铁 块 投 入 冷 水 中 ， 会 发 生 什 么 现 象 ？ 铁 块 的 温 度 降 低 ， 水 的 温 度 升 高 ， 最 终 两 者 温 度 相 同 ． 将烧红的铁块投入水中， 结果铁块温度更高，水的温 度更低。 电冰箱的 内部温度比外 部温度低，为 什么致冷系统 还能不断地把 箱内热量传给 外界的空气？ 因为电冰箱消耗了 电能，对制冷系统做 了功，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． 贮藏的 食品 大气 电冰箱制 冷系统 一个在水平地面上的物体， 由于克服摩擦力做功，最后 要停下来。在这个过程中， 物体的动能转化成为内能， 使物体和地面的温度升高。 降温 我们能不能看到这样的现象：一个放在水平地面上的 物体，靠降低温度，可以把内能自发地转化为动能，使这 个物体运动起来． 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，而不引起其它变化． 热机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 机械能和内能的转化过程具 有方向性。 打开阀门，容器A中 的气体会自发地向容器 B中膨胀。最后两容器 都充满气体。 容器B中的气体能 否自发地流入容器A, 使B中成为真空? 热源 热机 冷凝器 § 不可能使热量由低温物体传 递到高温物体，而不引起其 它变化。 § 不可能从单一热源吸收热量 并把它全部用来做功，而不 引起其它变化。 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。 氢弹爆炸中心 108K 实验室已获得的最高温度 6×107K 太阳中心 1.5×107K 地球中心 4×103K 乙炔火焰 2.9×103K 金的凝固点 1337.33K 锡的凝固点 505. 078K 月球的向阳面 4×102K 地球上出现的最高温度 331K 地球上出现的最低温度 185K 月球的背阴面 90K 氮的沸点 77K 氦的沸点 4.2K 星际空间 2.7K 实验室已获得的最低温度 2.4×10-11K