高中物理 第3章 第4节 热力学第二定律学案 粤教版选修3-3

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1、第三章　热力学基础第四节　热力学第二定律1．通过自然界中客观过程的方向性，了解热力学第二定律．2．了解热力学第二定律的两种不同表述，以及两种表述的物理实质．3．了解什么是第二类永动机，知道为什么它不能制成．4．了解热力学第二定律的微观实质．5．了解熵是反映系统无序程度的物理量．1．自然界发生的过程一定遵守热力学第一定律，但遵守热力学第一定律的过程不一定能发生，因为它不能说明自然界过程进行的方向，热力学第二定律就是反映自然界过程进行方向和条件的定律．2．热传导过程中，热量会自发地从高温物体传递给低温物体，但人们从来没有发现热量自发地从低温物体传给高温物体，这

2、说明热传导过程具有方向性，要想使热量从低温物体传给高温物体，必须借助外界的作用．3．机械能和内能的转化过程具有方向性，机械能转化为内能是可以自发进行的，而相反过程不能自发进行，要将内能全部转化为机械能，必然会引起其他影响．4．第二类永动机不可能制成，它是指从单一热源吸热全部用来对外做功又不引起其他变化，把得到的内能全部转化为机械能，效率达到100%的热机．5．热力学第二定律常见的有两种表述，克劳修斯的表述是按照热传导的方向性表述的，开尔文的表述是按照机械能与内能转化过程的方向性表述的，两种表述是等价的．6．从微观看，热力学第二定律表明：与热现象有关的自发的

3、宏观过程，总是朝着分子热运动状态无序性增加的方向，即熵增大的方向进行的．1．(多选)关于热传导的方向性，下列说法正确的是(AC)A．热量能自发地由高温物体传给低温物体B．热量能自发地由低温物体传给高温物体C．在一定条件下，热量也可以从低温物体传给高温物体D．热量不可能从低温物体传给高温物体解析：在有外力做功的情况下，热量可以从低温物体传给高温物体，但热量只能自发地从高温物体传给低温物体．2．(多选)下列说法中正确的是(AC)A．一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性B．一切不违反能量守恒与转化定律的物理过程都是可能实现的C．由热力学第二定律可以判断物理过程能

4、否自发进行D．一切物理过程都不可能自发地进行解析：能量转移和转化的过程都是具有方向性的，A对．第二类永动机不违背能量守恒定律，但是不能实现，B错．在热传递的过程中，能量可以自发地从高温物体传到低温物体，但其逆过程不可能自发地进行，C对、D错．3．下列说法正确的是(C)A．热力学第二定律否定了以特殊方式利用能量的可能性B．电流流过导体转化为内能，反过来，可将内能收集起来，再转化成相同大小的电流C．可以做成一种热机，由热源吸取一定的热量而对外做功D．冰可以熔化成水，水也可以结成冰，这个现象违背了热力学第二定律解析：热力学第二定律说明了一切与热现象有关的宏观过程

5、都是有方向性的，但并没有否认以特殊方式利用能量的可能性，故A错；功和内能的转化具有方向性，其逆过程是不可能自发实现的，故B错；冰熔化成水，水结成冰，伴随着能量的转移，不是自发进行的，没有违背热力学第二定律．4．根据热力学第二定律，下列判断不正确的是(A)A．电流的能不可能全部变为内能B．在火力发电机中，燃气的内能不可能全部变为电能C．热机中，燃气内能不可能全部变为机械能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解析：根据热力学第二定律可知，凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，电流的能可全部变为内能(由焦耳定律可知)，而内能不可能全部变成电流

6、的能，而不产生其他影响．机械能可全部变为内能，而内能不可能全部变成机械能．在热传导中，热量只能自发地从高温物体传递给低温物体，而不能自发地从低温物体传递给高温物体．5．(多选)关于制冷机制冷过程的说法中，正确的是(BD)A．此过程违反了热力学第二定律B．此过程没有违反热力学第二定律C．此过程违反了能量守恒定律D．此过程没有违反能量守恒定律解析：制冷机可以从低温物体吸收热量传给高温物体，但必须消耗电能．热力学第二定律并不否认热量可从低温物体传给高温物体，关键是“不产生其他影响”，A错误、B正确．任何物理过程都不违反能量守恒定律，C错误、D正确．6．(多选)下

7、列说法正确的是(BD)A．第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律B．第二类永动机违背了能量转化的方向性C．自然界中的能量是守恒的，所以不用节约能源D．自然界中的能量尽管是守恒的，但有的能量便于利用，有的不便于利用，故要节约能源解析：第一类永动机违背了能量守恒定律；第二类永动机违背了能量转化的方向性，故B、D选项正确．7．(多选)下列关于熵的说法中正确的是(AC)A．熵是热力学中的一个状态量B．熵是热力学中的一个过程量C．熵值越大，无序程度越大D．熵值越小，无序程度越大解析：熵值越大，无序程度越大，而熵是状态量．8．关于热力学定律和分子动理论，

8、下列说法中正确的是(B)A．我们可以利用高科技手段，将流散到周围环