能量守恒定律_热力学第二定律.ppt

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1、1.自然界中存在不同形式的能动能、重力势能、弹性势能、电能、内能2.不同形式的能之间可以发相互转化由特定的力做多少功来量度有多少能发生了转化一.能量守恒定律3.能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量保持不变.物理史问题：能量守恒定律的发现？请阅读课本P68（1）是一个普遍适用的定律4.能量守恒定律的重要性比机械能守恒定律应用更广（2）将各种现象联系在一起物理、化学、生物学、天文...（3）指导着人们的生产、科研（4）19世纪自然科学三大发现之一细胞学说；生物进化论宣

2、告了第一类永动机造不成热力学第一定律是只研究内能与其它形式的能发生转化时的能量守恒关系.（5）与热力学第一定律的关系制造永动机的千万次努力都以失败而告终不需要动力或燃料，却能源源不断对外做功的机器1.第一类永动机2.第一类永动机不可能制成违背了能量守恒定律二.永动机不可能制成三、热传导的方向性1．实例：热量会自发地从高温物体传给低温度物体。[注意]这里所说“自发地”是指没有任何外界的影响或帮助，电冰箱工作时能将冰箱内(温度较低)的热量，传给外界空气(温度较高)，是因为电冰箱消耗了电能，对制冷系统做了功。2．热传导的过程具有方向性热传导的过程可以向一个方向自发地进行(热

3、量从高温物体自发地传给低温物体)；但向相反的方向不会自发地产生(热量不会自发地从低温物体传给高温物体)，只有借助外界的帮助才能进行。四、机械能与内能转化的方向性①热机：是一种把内能转化为机械能的装置。热机③效率：由能量守恒定律知道Q1=W+Q2热机的效率②原理：燃料燃烧产生热量Q1（高温热源）推动活塞对外做功W排出废气向外界（低温热源）放热Q2高温热库低温热库Q1Q2对外做功热机W热机的效率小于100%，就不可能把从高温热源吸收的热量全部转化为机械能，总有一部分热量散发到冷凝器中。五、第二类永动机1．第二类永动机：人们把想象中能够从单一热源吸收热量，全部用来做功而不引

4、起其他变化的热机叫做第二类永动机。2．第二类永动机不可能制成表示机械能和内能的转化过程具有方向性．尽管机械能可以全部转化为内能，内能却不能全部转化成机械能，同时不引起其他变化．3．第一类永动机和第二类永动机它们都不可能制成，第一类永动机的设想违反了能量守恒定律；第二类永动机的设想虽不违反能量守恒定律，但违背了跟热现象相联系的宏观自然过程具有方向性的规律。六、热力学第二定律举例：两种不同的气体扩散可以自发地进入对方,最后成为一种均匀的混合气体思考:如图所示,容器A中装有气体,容器B是真空,打开阀门K,容器A中的气体会自发地向B中膨胀,最后两个容器都充满气体.会不会气体自

5、发地从容器B流向容器A,最后使容器B恢复成真空呢?大量自然现象说明:有些物理过程具有方向性.热力学第二定律1．热力学第二定律常见的两种表述：(1)按热传导的方向性来表述:(德国，克劳修斯)不可能使热量从低温物体传到高温物体，而不引起其他变化．(2)按机械能与内能转化过程的方向性来表述：(英国，开尔文)不可能从单一热库吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化．2．两种表述是等价的．可以从一种表述导出另一种表述，两种表述都称为热力学第二定律热力学第二定律的微观实质熵热力学第二定律的微观实质：与热现象有关的自发的宏观过程，总是朝着分子热运动状态无序性增加的方向进行的。熵

6、：描述物体的无序程度，物体内部分子热运动无序程度越高，物体的熵就越大