高中物理 第3章 第四節(jié) 熱力學(xué)第二定律課件 粵教版選修33

第四節(jié)熱力學(xué)第二定律第四節(jié)熱力學(xué)第二定律核心要點(diǎn)突破核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練課堂互動(dòng)講練知能優(yōu)化訓(xùn)練知能優(yōu)化訓(xùn)練第四節(jié)第四節(jié)課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案課標(biāo)定位課標(biāo)定位課標(biāo)定位課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.了解熱現(xiàn)象中宏觀自然過(guò)程的方向性了解熱現(xiàn)象中宏觀自然過(guò)程的方向性2理解熱力學(xué)第二定律的兩種不同的表述，以及這理解熱力學(xué)第二定律的兩種不同的表述，以及這兩種表述的物理實(shí)質(zhì)兩種表述的物理實(shí)質(zhì)3了解什么是第二類永動(dòng)機(jī)，為什么第二類永動(dòng)機(jī)了解什么是第二類永動(dòng)機(jī)，為什么第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成不可能制成4了解熵是反映系統(tǒng)無(wú)序程度的物理量了解熵是反映系統(tǒng)無(wú)序程度的物理量重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)難點(diǎn)：1.熱力學(xué)第二定律及所反映出的熱現(xiàn)象的熱力學(xué)第二定律及所反映出的熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程的方向性宏觀過(guò)程的方向性2熱力學(xué)第二定律中所描述的熱力學(xué)第二定律中所描述的“不發(fā)生其他變不發(fā)生其他變化化”課前自主學(xué)案課前自主學(xué)案一、熱傳導(dǎo)的方向性一、熱傳導(dǎo)的方向性1兩個(gè)溫度不同的物體互相接觸時(shí)，熱量會(huì)自發(fā)兩個(gè)溫度不同的物體互相接觸時(shí)，熱量會(huì)自發(fā)地從地從_物體傳給物體傳給_物體，但不會(huì)自發(fā)地物體，但不會(huì)自發(fā)地從從_物體傳給物體傳給_物體這說(shuō)明：熱傳物體這說(shuō)明：熱傳導(dǎo)過(guò)程是有導(dǎo)過(guò)程是有_的的2熱力學(xué)第二定律是一條反映自然界過(guò)程進(jìn)行熱力學(xué)第二定律是一條反映自然界過(guò)程進(jìn)行_和和_的規(guī)律的規(guī)律高溫高溫低溫低溫低溫低溫高溫高溫方向性方向性方向方向條件條件二、機(jī)械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化過(guò)程的方向性二、機(jī)械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化過(guò)程的方向性1機(jī)械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化過(guò)程具有機(jī)械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化過(guò)程具有_性，即機(jī)械性，即機(jī)械能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程是可以能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程是可以_進(jìn)行的，進(jìn)行的，內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程，是不能內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過(guò)程，是不能_進(jìn)進(jìn)行的，要將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，必然會(huì)引起行的，要將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，必然會(huì)引起其他影響其他影響方向方向自發(fā)自發(fā)自發(fā)自發(fā)2第二類永動(dòng)機(jī)第二類永動(dòng)機(jī)(1)定義：從定義：從_吸熱全部用來(lái)吸熱全部用來(lái)_，而，而不引起其他變化的熱機(jī)不引起其他變化的熱機(jī)(2)第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成原因是它違背了熱第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成原因是它違背了熱力學(xué)第二定律力學(xué)第二定律三、熱力學(xué)第二定律三、熱力學(xué)第二定律1第一種表述第一種表述(克勞修斯表述克勞修斯表述)：熱量不能：熱量不能_從低溫物體傳遞到高溫物體或者說(shuō)，不從低溫物體傳遞到高溫物體或者說(shuō)，不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化其他變化(按照熱傳導(dǎo)的方向性來(lái)表述按照熱傳導(dǎo)的方向性來(lái)表述)單一熱源單一熱源做功做功自動(dòng)地自動(dòng)地2第二種表述第二種表述(開(kāi)爾文表述開(kāi)爾文表述)：不可能從：不可能從_吸收熱量并把它全部用來(lái)吸收熱量并把它全部用來(lái)_，而不引起其他變化，而不引起其他變化(按照機(jī)械能與內(nèi)按照機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化過(guò)程的方向性來(lái)表述能轉(zhuǎn)化過(guò)程的方向性來(lái)表述)熱力學(xué)第二定律的這兩種表述是等價(jià)的熱現(xiàn)象熱力學(xué)第二定律的這兩種表述是等價(jià)的熱現(xiàn)象的宏觀過(guò)程都具有方向性的宏觀過(guò)程都具有方向性3自然界中一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的自然過(guò)程都具有自然界中一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的自然過(guò)程都具有方向性方向性單一熱源單一熱源做功做功思考感悟思考感悟“水往低處流水往低處流”是一個(gè)自發(fā)過(guò)程，在無(wú)外界影響是一個(gè)自發(fā)過(guò)程，在無(wú)外界影響時(shí)，它的逆過(guò)程可否實(shí)現(xiàn)？你由這一自然現(xiàn)象受時(shí)，它的逆過(guò)程可否實(shí)現(xiàn)？你由這一自然現(xiàn)象受到什么啟發(fā)？到什么啟發(fā)？提示：提示：不能實(shí)現(xiàn)自然界中出現(xiàn)的自發(fā)過(guò)程一般不能實(shí)現(xiàn)自然界中出現(xiàn)的自發(fā)過(guò)程一般都是不可逆的都是不可逆的3熱傳遞和內(nèi)能的關(guān)系：若物體既不對(duì)外做功，熱傳遞和內(nèi)能的關(guān)系：若物體既不對(duì)外做功，外界對(duì)物體也不做功，當(dāng)物體從外界吸收熱量外界對(duì)物體也不做功，當(dāng)物體從外界吸收熱量Q時(shí)，它的內(nèi)能時(shí)，它的內(nèi)能_關(guān)系式為關(guān)系式為Q_；若；若物體向外放出熱量，則物體向外放出熱量，則Q0，U0，表明內(nèi)能，表明內(nèi)能_4熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律如果物體跟外界同時(shí)發(fā)生做功和熱傳遞的過(guò)程，如果物體跟外界同時(shí)發(fā)生做功和熱傳遞的過(guò)程，那么，物體內(nèi)能的增加那么，物體內(nèi)能的增加U就等于物體就等于物體_的的熱量熱量Q和和_做的功做的功W之和之和增加增加U減少減少吸收吸收外界對(duì)物體外界對(duì)物體思考感悟思考感悟下列現(xiàn)象中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？下列現(xiàn)象中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？A水電站發(fā)電時(shí)，水輪機(jī)被水流沖擊轉(zhuǎn)動(dòng)，帶水電站發(fā)電時(shí)，水輪機(jī)被水流沖擊轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電B利用地?zé)岚l(fā)電利用地?zé)岚l(fā)電提示：提示：A.機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能B熱能轉(zhuǎn)化為電能熱能轉(zhuǎn)化為電能四、熱力學(xué)第二定律的微觀實(shí)質(zhì)四、熱力學(xué)第二定律的微觀實(shí)質(zhì)1做功是與分子群體的做功是與分子群體的_運(yùn)動(dòng)聯(lián)系在一起運(yùn)動(dòng)聯(lián)系在一起的，內(nèi)能是和分子的的，內(nèi)能是和分子的_運(yùn)動(dòng)聯(lián)系在一起運(yùn)動(dòng)聯(lián)系在一起的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程，從微觀上來(lái)說(shuō)，的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過(guò)程，從微觀上來(lái)說(shuō)，是大量分子的是大量分子的_運(yùn)動(dòng)朝運(yùn)動(dòng)朝_運(yùn)動(dòng)的方運(yùn)動(dòng)的方向轉(zhuǎn)換的過(guò)程，其相反方向的過(guò)程是大量分子從向轉(zhuǎn)換的過(guò)程，其相反方向的過(guò)程是大量分子從_運(yùn)動(dòng)朝運(yùn)動(dòng)朝_運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換的過(guò)程運(yùn)動(dòng)方向轉(zhuǎn)換的過(guò)程有序有序無(wú)序無(wú)序有序有序無(wú)序無(wú)序無(wú)序無(wú)序有序有序2熱傳導(dǎo)過(guò)程是使物體內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)由比較熱傳導(dǎo)過(guò)程是使物體內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)由比較_的狀態(tài)向的狀態(tài)向_的狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過(guò)程的狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過(guò)程3熱力學(xué)第二定律的微觀實(shí)質(zhì)熱力學(xué)第二定律的微觀實(shí)質(zhì)與熱現(xiàn)象有關(guān)的自發(fā)的宏觀過(guò)程，總是朝著分子與熱現(xiàn)象有關(guān)的自發(fā)的宏觀過(guò)程，總是朝著分子熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)熱運(yùn)動(dòng)狀態(tài)_增加的方向進(jìn)行的增加的方向進(jìn)行的五、熵五、熵意義：描述物體的無(wú)序程度，物體內(nèi)部分子熱運(yùn)意義：描述物體的無(wú)序程度，物體內(nèi)部分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序程度越高，物體的熵就越大動(dòng)無(wú)序程度越高，物體的熵就越大有序有序無(wú)序無(wú)序無(wú)序性無(wú)序性核心要點(diǎn)突破核心要點(diǎn)突破一、對(duì)熱力學(xué)第二定律的微觀解釋一、對(duì)熱力學(xué)第二定律的微觀解釋1有序和無(wú)序有序和無(wú)序有序：只要確定了某種規(guī)則，符合這個(gè)規(guī)則的就有序：只要確定了某種規(guī)則，符合這個(gè)規(guī)則的就叫做有序叫做有序無(wú)序：不符合某種確定規(guī)則的稱為無(wú)序無(wú)序：不符合某種確定規(guī)則的稱為無(wú)序. 無(wú)序意味著各處都一樣，平均、沒(méi)有差別，有序無(wú)序意味著各處都一樣，平均、沒(méi)有差別，有序則相反則相反有序和無(wú)序是相對(duì)的有序和無(wú)序是相對(duì)的2宏觀態(tài)和微觀態(tài)宏觀態(tài)和微觀態(tài)宏觀態(tài)：符合某種規(guī)定、規(guī)則的狀態(tài)，叫做熱力學(xué)宏觀態(tài)：符合某種規(guī)定、規(guī)則的狀態(tài)，叫做熱力學(xué)系統(tǒng)的宏觀態(tài)系統(tǒng)的宏觀態(tài)微觀態(tài)：在宏觀狀態(tài)下，符合另外的規(guī)定、規(guī)則的微觀態(tài)：在宏觀狀態(tài)下，符合另外的規(guī)定、規(guī)則的狀態(tài)叫做這個(gè)宏觀態(tài)的微觀態(tài)狀態(tài)叫做這個(gè)宏觀態(tài)的微觀態(tài)系統(tǒng)的宏觀態(tài)所對(duì)應(yīng)的微觀態(tài)的多少表現(xiàn)為宏觀態(tài)系統(tǒng)的宏觀態(tài)所對(duì)應(yīng)的微觀態(tài)的多少表現(xiàn)為宏觀態(tài)無(wú)序程度的大小如果一個(gè)無(wú)序程度的大小如果一個(gè)“宏觀態(tài)宏觀態(tài)”對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的“微微觀態(tài)觀態(tài)”比較多，就說(shuō)這個(gè)比較多，就說(shuō)這個(gè)“宏觀態(tài)宏觀態(tài)”是比較無(wú)序的，是比較無(wú)序的，同時(shí)也決定了宏觀過(guò)程的方向性同時(shí)也決定了宏觀過(guò)程的方向性從有序到無(wú)從有序到無(wú)序序3熱力學(xué)第二定律的微觀意義熱力學(xué)第二定律的微觀意義一切自然過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大一切自然過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行的方向進(jìn)行4熵熵一個(gè)系統(tǒng)的熵是隨著系統(tǒng)狀態(tài)的變化而變化一個(gè)系統(tǒng)的熵是隨著系統(tǒng)狀態(tài)的變化而變化的在自然過(guò)程中，系統(tǒng)的熵是增加的的在自然過(guò)程中，系統(tǒng)的熵是增加的在絕熱過(guò)程或孤立系統(tǒng)中，熵是增加的，叫做熵在絕熱過(guò)程或孤立系統(tǒng)中，熵是增加的，叫做熵增加原理對(duì)于其他情況，系統(tǒng)的熵可能增加，增加原理對(duì)于其他情況，系統(tǒng)的熵可能增加，也可能減小也可能減小從微觀的角度看，熱力學(xué)第二定律是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)從微觀的角度看，熱力學(xué)第二定律是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律：一個(gè)孤立系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀律：一個(gè)孤立系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展，而熵值較大代表著較為無(wú)序，所以自發(fā)態(tài)發(fā)展，而熵值較大代表著較為無(wú)序，所以自發(fā)的宏觀過(guò)程總是向無(wú)序程度更大的方向發(fā)展的宏觀過(guò)程總是向無(wú)序程度更大的方向發(fā)展即時(shí)應(yīng)用即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀即時(shí)突破，小試牛刀)1一個(gè)物體在粗糙的平面上滑動(dòng)，最后停止系一個(gè)物體在粗糙的平面上滑動(dòng)，最后停止系統(tǒng)的熵如何變化？統(tǒng)的熵如何變化？解析：解析：因?yàn)槲矬w由于受到摩擦力而停止運(yùn)動(dòng)，其因?yàn)槲矬w由于受到摩擦力而停止運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能變?yōu)橄到y(tǒng)的內(nèi)能，增加了系統(tǒng)分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)能變?yōu)橄到y(tǒng)的內(nèi)能，增加了系統(tǒng)分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的程度，使得無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，也就是系統(tǒng)的動(dòng)的程度，使得無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，也就是系統(tǒng)的無(wú)序程度增加了，所以系統(tǒng)的熵增加無(wú)序程度增加了，所以系統(tǒng)的熵增加答案：答案：見(jiàn)解析見(jiàn)解析二、熱力學(xué)第一、第二定律的比較及兩類永動(dòng)機(jī)二、熱力學(xué)第一、第二定律的比較及兩類永動(dòng)機(jī)的比較的比較1熱力學(xué)第二定律與熱力學(xué)第一定律比較熱力學(xué)第二定律與熱力學(xué)第一定律比較規(guī)律規(guī)律區(qū)別聯(lián)系區(qū)別聯(lián)系熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律區(qū)別區(qū)別熱力學(xué)第一定律是能量熱力學(xué)第一定律是能量守恒定律在熱力學(xué)中的守恒定律在熱力學(xué)中的表現(xiàn)，否定了創(chuàng)造能量表現(xiàn)，否定了創(chuàng)造能量和消滅能量的可能性，和消滅能量的可能性，從而否定了第一類永動(dòng)從而否定了第一類永動(dòng)機(jī)機(jī)熱力學(xué)第二定律是關(guān)于在有熱力學(xué)第二定律是關(guān)于在有限空間和時(shí)間內(nèi)，一切和熱限空間和時(shí)間內(nèi)，一切和熱現(xiàn)象有關(guān)的物理過(guò)程、化學(xué)現(xiàn)象有關(guān)的物理過(guò)程、化學(xué)過(guò)程具有不可逆性的經(jīng)驗(yàn)總過(guò)程具有不可逆性的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，從而否定了第二類永動(dòng)結(jié)，從而否定了第二類永動(dòng)機(jī)機(jī)聯(lián)系聯(lián)系兩定律都是熱力學(xué)基本定律，分別從不同角度揭示了兩定律都是熱力學(xué)基本定律，分別從不同角度揭示了與熱現(xiàn)象有關(guān)的物理過(guò)程所遵循的規(guī)律，二者相互獨(dú)與熱現(xiàn)象有關(guān)的物理過(guò)程所遵循的規(guī)律，二者相互獨(dú)立，又相互補(bǔ)充，都是熱力學(xué)的理論基礎(chǔ)立，又相互補(bǔ)充，都是熱力學(xué)的理論基礎(chǔ)2.兩類永動(dòng)機(jī)的比較兩類永動(dòng)機(jī)的比較分類分類第一類永動(dòng)機(jī)第一類永動(dòng)機(jī)第二類永動(dòng)機(jī)第二類永動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)要求要求不消耗任何能量，不消耗任何能量，可以不斷做功可以不斷做功(或只或只給予很小的能量啟給予很小的能量啟動(dòng)后，可能永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)后，可能永遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)下去動(dòng)下去)將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為將內(nèi)能全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，而不引起機(jī)械能，而不引起其他變化其他變化(或只有一或只有一個(gè)熱源，實(shí)現(xiàn)內(nèi)能個(gè)熱源，實(shí)現(xiàn)內(nèi)能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化)不可不可能的能的原因原因違背了能的轉(zhuǎn)化與違背了能的轉(zhuǎn)化與守恒定律守恒定律違背了熱力學(xué)第二違背了熱力學(xué)第二定律定律特別提醒：特別提醒：熱力學(xué)第二定律是在提高熱機(jī)效率的熱力學(xué)第二定律是在提高熱機(jī)效率的生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的，但它對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)意義卻不生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)的，但它對(duì)實(shí)踐的指導(dǎo)意義卻不限于熱機(jī)它與熱力學(xué)第一定律一起構(gòu)成了熱力限于熱機(jī)它與熱力學(xué)第一定律一起構(gòu)成了熱力學(xué)的主要理論基礎(chǔ)除對(duì)熱學(xué)研究外，其他如在學(xué)的主要理論基礎(chǔ)除對(duì)熱學(xué)研究外，其他如在化學(xué)反應(yīng)中，研究化學(xué)能與其他形式能量的轉(zhuǎn)化化學(xué)反應(yīng)中，研究化學(xué)能與其他形式能量的轉(zhuǎn)化及各種化學(xué)過(guò)程進(jìn)行的條件和方向等都有著重要及各種化學(xué)過(guò)程進(jìn)行的條件和方向等都有著重要的指導(dǎo)意義的指導(dǎo)意義即時(shí)應(yīng)用即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀即時(shí)突破，小試牛刀)2(單選單選)關(guān)于兩類永動(dòng)機(jī)和熱力學(xué)兩個(gè)定律，下關(guān)于兩類永動(dòng)機(jī)和熱力學(xué)兩個(gè)定律，下列說(shuō)法正確的是列說(shuō)法正確的是()A第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)檫`反了熱力第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)檫`反了熱力學(xué)第一定律學(xué)第一定律B第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)檫`反了熱力學(xué)第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成是因?yàn)檫`反了熱力學(xué)第二定律第二定律C由熱力學(xué)第一定律可知做功不一定改變內(nèi)能，由熱力學(xué)第一定律可知做功不一定改變內(nèi)能，熱傳遞也不一定改變內(nèi)能，但同時(shí)做功和熱傳遞熱傳遞也不一定改變內(nèi)能，但同時(shí)做功和熱傳遞一定會(huì)改變內(nèi)能一定會(huì)改變內(nèi)能D由熱力學(xué)第二定律可知熱從低溫物體傳向高由熱力學(xué)第二定律可知熱從低溫物體傳向高溫物體是可能的，從單一熱源吸收熱量，完全變溫物體是可能的，從單一熱源吸收熱量，完全變成功也是可能的成功也是可能的解析：解析：選選D.第一類永動(dòng)機(jī)違反熱力學(xué)第一定律，第一類永動(dòng)機(jī)違反熱力學(xué)第一定律，第二類永動(dòng)機(jī)違反熱力學(xué)第二定律，第二類永動(dòng)機(jī)違反熱力學(xué)第二定律，A、B錯(cuò)；由錯(cuò)；由熱力學(xué)第一定律可知熱力學(xué)第一定律可知W0，Q0，但，但UWQ可以等于可以等于0，C錯(cuò)；由熱力學(xué)第二定律可知錯(cuò)；由熱力學(xué)第二定律可知D中中現(xiàn)象是可能的，但不引起其他變化是不可能的，現(xiàn)象是可能的，但不引起其他變化是不可能的，D對(duì)對(duì)課堂互動(dòng)講練課堂互動(dòng)講練對(duì)熱力學(xué)第二定律的理解及應(yīng)用對(duì)熱力學(xué)第二定律的理解及應(yīng)用(雙選雙選)下列說(shuō)法正確的是下列說(shuō)法正確的是()A熱傳導(dǎo)的過(guò)程是有方向性的熱傳導(dǎo)的過(guò)程是有方向性的B第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成，因?yàn)樗`反能量守第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成，因?yàn)樗`反能量守恒定律恒定律C第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成，因?yàn)闄C(jī)械能和內(nèi)第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成，因?yàn)闄C(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程具有方向性能的轉(zhuǎn)化過(guò)程具有方向性D熱力學(xué)第二定律表明，所有的物理過(guò)程都具熱力學(xué)第二定律表明，所有的物理過(guò)程都具有方向性有方向性【思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】理解熱力學(xué)第二定律的內(nèi)涵及與熱理解熱力學(xué)第二定律的內(nèi)涵及與熱力學(xué)第一定律的區(qū)別力學(xué)第一定律的區(qū)別【精講精析精講精析】根據(jù)熱力學(xué)第二定律和實(shí)驗(yàn)事實(shí)都根據(jù)熱力學(xué)第二定律和實(shí)驗(yàn)事實(shí)都可以說(shuō)明，熱傳導(dǎo)的過(guò)程是有方向性的，熱量可以可以說(shuō)明，熱傳導(dǎo)的過(guò)程是有方向性的，熱量可以從高溫物體自發(fā)地傳給低溫物體，卻不能自發(fā)地由從高溫物體自發(fā)地傳給低溫物體，卻不能自發(fā)地由低溫物體傳給高溫物體，所以選項(xiàng)低溫物體傳給高溫物體，所以選項(xiàng)A正確正確第二類永動(dòng)機(jī)是一種熱機(jī)，它希望能夠從單一熱源第二類永動(dòng)機(jī)是一種熱機(jī)，它希望能夠從單一熱源吸熱全部用來(lái)做功而不引起其他任何的變化，這種吸熱全部用來(lái)做功而不引起其他任何的變化，這種設(shè)想并不違反能量守恒定律，但違反熱力學(xué)第二設(shè)想并不違反能量守恒定律，但違反熱力學(xué)第二定律，所以選項(xiàng)定律，所以選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確正確熱力學(xué)第二定律指出了所有與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀熱力學(xué)第二定律指出了所有與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀物理過(guò)程都具有方向性，并不是所有的物理過(guò)程物理過(guò)程都具有方向性，并不是所有的物理過(guò)程都具有方向性，因此選項(xiàng)都具有方向性，因此選項(xiàng)D的說(shuō)法錯(cuò)誤的說(shuō)法錯(cuò)誤【答案答案】AC【規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)】熱力學(xué)第二定律反映了一個(gè)自然熱力學(xué)第二定律反映了一個(gè)自然規(guī)律，這就是與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀物理過(guò)程具有規(guī)律，這就是與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀物理過(guò)程具有方向性，主要是熱傳導(dǎo)的方向性和機(jī)械能轉(zhuǎn)化為方向性，主要是熱傳導(dǎo)的方向性和機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的方向性由于人們發(fā)現(xiàn)這樣的規(guī)律是源于內(nèi)能的方向性由于人們發(fā)現(xiàn)這樣的規(guī)律是源于對(duì)熱機(jī)的研究，所以定律的表述比較抽象，重要對(duì)熱機(jī)的研究，所以定律的表述比較抽象，重要的是要通過(guò)一些實(shí)例認(rèn)識(shí)有哪些現(xiàn)象表明了能量的是要通過(guò)一些實(shí)例認(rèn)識(shí)有哪些現(xiàn)象表明了能量轉(zhuǎn)化過(guò)程的方向性轉(zhuǎn)化過(guò)程的方向性熱力學(xué)第一定律與熱力學(xué)第二定律的對(duì)熱力學(xué)第一定律與熱力學(xué)第二定律的對(duì)比比(單選單選)關(guān)于永動(dòng)機(jī)和熱力學(xué)定律的討論，下列關(guān)于永動(dòng)機(jī)和熱力學(xué)定律的討論，下列敘述正確的是敘述正確的是()A第二類永動(dòng)機(jī)違反能量守恒定律第二類永動(dòng)機(jī)違反能量守恒定律B如果物體從外界吸收了熱量，則物體的內(nèi)能一如果物體從外界吸收了熱量，則物體的內(nèi)能一定增加定增加C外界對(duì)物體做功，則物體的內(nèi)能一定增加外界對(duì)物體做功，則物體的內(nèi)能一定增加D做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，但從能做功和熱傳遞都可以改變物體的內(nèi)能，但從能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)來(lái)看這兩種改變方式是有區(qū)別量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn)來(lái)看這兩種改變方式是有區(qū)別的的【思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥】熱力學(xué)第二定律揭示了與熱現(xiàn)象熱力學(xué)第二定律揭示了與熱現(xiàn)象有關(guān)的物理過(guò)程的方向性，并不違背能量守恒定有關(guān)的物理過(guò)程的方向性，并不違背能量守恒定律；熱力學(xué)第一定律揭示了能量守恒定律中內(nèi)能律；熱力學(xué)第一定律揭示了能量守恒定律中內(nèi)能變化的方式變化的方式【自主解答自主解答】第二類永動(dòng)機(jī)違反熱力學(xué)第二定律，第二類永動(dòng)機(jī)違反熱力學(xué)第二定律，并不是違反能量守恒定律，故并不是違反能量守恒定律，故A錯(cuò)據(jù)熱力學(xué)第一錯(cuò)據(jù)熱力學(xué)第一定律定律UQW知內(nèi)能的變化由做功知內(nèi)能的變化由做功W和熱傳遞和熱傳遞Q兩個(gè)方面共同決定，只知道做功情況或只知道熱傳兩個(gè)方面共同決定，只知道做功情況或只知道熱傳遞情況無(wú)法確定內(nèi)能的變化情況，故遞情況無(wú)法確定內(nèi)能的變化情況，故B、C項(xiàng)錯(cuò)項(xiàng)錯(cuò)誤做功和熱傳遞都可改變物體內(nèi)能，但做功是不誤做功和熱傳遞都可改變物體內(nèi)能，但做功是不同形式能的轉(zhuǎn)化，而熱傳遞是同種形式能間的轉(zhuǎn)移，同形式能的轉(zhuǎn)化，而熱傳遞是同種形式能間的轉(zhuǎn)移，這兩種方式是有區(qū)別的，故這兩種方式是有區(qū)別的，故D正確正確【答案答案】D變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練(單選單選)關(guān)于熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)關(guān)于熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律，下列論述正確的是第二定律，下列論述正確的是()A熱力學(xué)第一定律指出內(nèi)能可以與其他形式的熱力學(xué)第一定律指出內(nèi)能可以與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化，而熱力學(xué)第二定律則指出內(nèi)能不可能相互轉(zhuǎn)化，而熱力學(xué)第二定律則指出內(nèi)能不可能完全轉(zhuǎn)化為其他形式的能，故這兩條定律是相能完全轉(zhuǎn)化為其他形式的能，故這兩條定律是相互矛盾的互矛盾的B內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能，只是會(huì)產(chǎn)生其內(nèi)能可以轉(zhuǎn)化為其他形式的能，只是會(huì)產(chǎn)生其他影響，故兩條定律并不矛盾他影響，故兩條定律并不矛盾C兩條定律都是有關(guān)能量的轉(zhuǎn)化規(guī)律，它們不兩條定律都是有關(guān)能量的轉(zhuǎn)化規(guī)律，它們不但不矛盾，而且沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別但不矛盾，而且沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別D其實(shí)，能量守恒定律已經(jīng)包含了熱力學(xué)第一其實(shí)，能量守恒定律已經(jīng)包含了熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律定律和熱力學(xué)第二定律解析：解析：選選B.熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律并熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律并不矛盾，對(duì)于機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化所具有的方向不矛盾，對(duì)于機(jī)械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化所具有的方向性也是存在的性也是存在的