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《2020_2021学年新教材高中物理第6章能源与可持续发展3珍惜大自然课件鲁科版必修3202103192100.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第3节 珍惜大自然一、自然过程的方向性【情境思考】冬天未安装暖气的室内,我们可以用如图所示的电暖气进行取暖,那么热量是怎样传递的?能否反向进行?提示:热量从较高温度的电暖气传向温度较低的房间,这个过程不可以反向进行。必备知识·自主学习1.能量转化和转移的方向性:(1)在大多数自发情况下,能量最终都转化为_____,说明能量的转化具有_______。(2)内能总是_______从高温物体向低温物体转移,而不可能自动地、不引起任何变化地从_____物体向_____物体转移。2.第二类永动机:从单一热源中吸热使之____
2、_____有用功而不产生其他影响。3.自然过程的方向性:自然界实际进行的与热现象有关的一切宏观过程都是有_______的不可逆过程。机械能可以_____转化为内能;反过来,内能不可能_______、并不引起_________地完全转化为机械能。内能方向性自动地低温高温完全变成方向性完全自动地任何变化4.下列说法正确的是_____①内能可以转化为机械能。②能量不能创造,不能再生,能量只能进行转化和转移,但能量间的转化和转移没有方向。③热机的效率可以达到100%。④第二类永动机是做不成的。①④二、熵与地球家园【情境思考
3、】如图所示是动画片《小猪佩奇》中整理房间的片段,从熵值的角度而言,哪幅图片的熵值大?熵值的大小代表了什么?提示:左边的图片熵值更大一些,熵值代表了无序程度,无序程度越大,熵值越大。1.熵的定义:处于不同状态的物体,分子运动的_________也不一样,为了描述这种差异,物理学中引入了熵。2.熵的作用:熵越高,就意味着系统越_____;熵越低,就意味着系统越_____。3.能量中熵的含义:熵增加就意味着_____能量的增加,_____能量的减少。无序程度无序有序无效有效【易错辨析】(1)热传递过程具有方向性。()(2
4、)热量可以自发地从内能大的物体转移到内能小的物体。()(3)内能可以自发地转化为机械能。()(4)第二类永动机违背了能量守恒定律。()(5)熵值越大代表着越有序。()(6)孤立系统的总熵可能增大,也可能减小。()√×××××关键能力·合作学习知识点一自然过程的方向性1.关于方向性的理解:(1)机械能与内能转化的方向性:机械能可以全部转化为内能,但内能不能全部转化为机械能而不引起其他变化。机械能转化为内能不需要特定的装置,而内能要转化为机械能却很复杂。(2)热传递的方向性:内能总是自发地从高温物体向低温物体转移,而不
5、能自发地从低温物体向高温物体转移。2.对于“自发”的理解:(1)“自发”是指不需要任何第三者的介入、不会对任何第三者产生任何影响,也就是指没有任何外界的影响或帮助。热量会从高温物体传向低温物体,这就是“自发”的方向。(2)机械能可以全部转化为内能,这个过程是“自发”的方向,但相反的过程不可能自发地进行而不引起任何变化。3.热机的效率:任何热机都不可能把从高温热源吸收的热量全部用来对外做功,总要向低温热源放出一部分热量,因此热机的效率一定小于100%。【问题探究】夏天利用空调可以将热量从温度较低的室内传递到温度较高的
6、室外,这与自然过程的方向性存在矛盾吗?提示:不矛盾,空调制冷的过程中消耗一定的电能,并不是自发进行的,故不违背自然过程的方向性原理。【典例示范】【典例】(多选)关于自然过程的方向性,下列说法中正确的是()A.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其他变化B.没有冷凝器,只有单一的热源,能将从单一热源吸收的热量全部用来做功,而不引起其他变化的热机是可以实现的C.制冷系统将冰箱里的热量传给外界较高温度的空气中,而不引起其他变化D.不可能把热量从低温物体传递到高温物体,而不引起其他变化【解析】选A、D。热力
7、学第二定律的开尔文表述:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用功而不引起其他变化,A选项正确,B选项错误;热传递过程也具有方向性,热量能自发地从高温物体传到低温物体,但是热量要从低温物体传到高温物体,必然要引起其他变化(外界对系统做功),故C选项错误,D选项正确。【误区警示】能量转移与转化中的几点注意事项(1)自发进行的能量转移和转化都具有方向性。(2)能量的转移与转化可以逆向进行,但不是自发,需要引起其他变化(外界辅助进行)。(3)热机的效率总要小于100%。【素养训练】1.(多选)关于热传递的方向性,下列说
8、法正确的是()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.热量一定不可能从低温物体传给高温物体【解析】选A、C。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,而热量能自发地由高温物体传给低温物体,故A、C正确,B、D错误。2.下列哪些物理过程是可逆的()A.在一绝热
