学沪科版选修33 4.3热力学第二定律 课件(5)（19张）.ppt

4 3热力学第二定律 地球上有大量的海水 它的总质量均为1 4 1018t 只要这些海水的温度降低0 1 能释放出多少能量 已知水的比热c 4 2 103j kg 0c 能放出5 8 1023j的能量 这相当于1800万个功率为100万千瓦的核电站一年的发电量 为什么人们不去研究这种新能源呢 1 何为热传导的方向性 2 什么是第二类永动机 它违背什么规律 3 何为热力第二定律 它有几种表达式 一 热传导的方向性 1 举例 把一个高温的铁块放入一盆冷水中 热量会自发地从铁块传到水 同时铁块温度降低 水的温度升高 两个物体的温度不同 相互接触时 热量会自发地从高温物体传给低温物体 这里所说的 自发地 指的是没有任何外界的影响和帮助 思考 热量会不会自发地从水传到高温的铁块呢 而使水的温度更低 铁块的温度更高呢 热量却不能自发地从低温物体传向高温物体 要将热量从低温物体传向高温物体 必须有外界的影响和帮助 就是要有外界对其做功才能完成 热传导的方向性 两个温度不同的物体相互接触时 热量会自发地从高温物体传给低温物体 要实现相反过程 必须借助外界的帮助 因而产生其他影响或引起其他变化 二 第二类永动机 1 举例 一个在水平地面上运动的物体 由于克服摩擦力做功 最后停下来 物体的动能转化为内能 使物体和地面的温度升高 思考 能否将一个放在水平地面上的物体 靠降低温度 而使内能自发地转化为动能 使这个物体运动起来 或者能不能发明这样的一个机器 用它把物体与地面摩擦所产生的热量都吸收过来 并对物体做功 将内能全部都转化为动能 使因摩擦停止运动的物体在地面上重新运动起来 而不引起其他变化 热机 是一种把内能转化为机械能的装置 热机 效率 由能量守恒定律知道q1 w q2热机的效率 内燃机 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 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 3 第二类永动机 从单一热源吸收热量可以全部用来做功 而不引起其他变化的热机 第二类永动机是不可能制成的 机械能和内能的转化过程具有方向性 机械能可以全部转化成内能 但内能却不能全部转化成机械能 同时不引起其他变化 例 以下说法正确的是a 热量只能从高温物体传递给低温物体 反之不能 b 热量能自发地从高温物体传递给低温物体c 热传导是有方向性的d 机械能可以全部转化为内能 但内能却不能全部转化为机械能而不引起其他变化 三 热力学第二定律 1 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 a 两种表述 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 这是按照热传导的方向性来表述 2 热力学第二定律 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 这是按照机械能与内能转化过程的方向性表述的 也可以表述为 第二类永动机是不可能制成的 b 两种表述是等效的 c 热力学第二定律的实质 热力学第二定律的每一种表述 揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性 使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性 四 能量耗散 能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程具有方向性 思考 既然自然界的能量是守恒的 为什么还要节约能源 流散的内能无法重新收集起来加以利用的现象 称为能量耗散 五 热力学第三定律 热力学温度与摄氏温度的关系 t t 273 15 k 热力学零度 绝对零度 不可达到 6 能源环境 三大常规能源 煤 石油 天然气 是不可再生能源可再生能源 风能 水流能 沼气能新能源 核能 原子能 太阳能 每年辐射到地球上的太阳能可达到1024j 相对于我们人类的历史而言 它是取之不尽 用之不竭的 而且不污染环境 是一种清洁能源 太阳能的利用有一个广阔的前景 思考 热力学第一定律的叙述能否包括热力学第二定律的内容 1 第一定律只指出了效率 100 第二定律指出的是效率 100 说明功可以全部变为热 而热量不能通过一循环全部变为功 2 第一定律指出了热功等效和转换关系 指出任何过程中能量必须守恒 第二定律指出的是 并非所有能量守恒过程都能实现 低温热源的热量就不能自发地传向高温热源 揭示了过程进行的方向和条件 3 热力学第二定律不是由第一定律推演出来的 而是自然界的又一个独立的定律 它涉及的问题不同于第一定律所涉及的范围 它是第一定律的补充 解析 只是从单一的热源吸收热量 全部用来做功 而没有冷凝器 由热传递的方向性可知 没有冷凝器 只有单一热源 那么就不存在温度差 就不可能存在热传递 因此 这种单一热源的内能就不可能被人们所利用 第一类永动机不可能制成是因为它违反能量守恒定律 而第二类永动机并不违反能量守恒定律 产品名称 sd ura培养基 sd ura肉汤 尿嘧啶缺陷型合成葡萄糖基础培养基英文名称 syntheticdextroseminimalmediumwithouturacil sddropoutmedia sd ura uracil dropoutsdmedium培养基类型 基础培养基级别 ar级品牌 elite media 艾礼培养基 产品目录号 m384 01 m384 02 m384 03产品规格 100g 250g 2x500ml 无菌液体 产品外观 浅黄色至乳白色均一粉末 颜色与澄清度 接近无色的透明溶液 保存条件 密封 2 8 c避光保存 注意事项 避免摄入 吸入 皮肤接触 sd ura培养基ynbsg ura培养基sd ura培养基 sd ura肉汤 尿嘧啶缺陷型合成葡萄糖基础培养门罢 一干丫头都崇拜的望着宝音 铁口直断 这也太强了 丫头们钦佩的目光下 宝音有些惭愧 她原来以为会由苏小横来宣告这个消息 而不是明秀 这么一点点小差错 说不定全盘都不按预计走呢 柔柔道个福 宝音谨慎的问 四姐 这是奶奶的意思么 我想同你 一起去请下奶奶这个意思来 明秀直视她 去不去 宝音的丫头们几乎都想齐齐的啐一声 还当明秀说了算呢 原来只是想去请命 明秀自己想顽 何必非拉上宝音去请 两姐妹间交情有这么好吗 而且话说 明秀从来不是很贪顽的人 今天是怎么了 宝音笑笑 不接明秀的问题 也不反对 只问 四姐姐怎么想到邀妹妹一起 明秀凝视她 你不明白 那我找你就找错了 宝音静静福下去 是 妹妹不该如此问 四姐来找我 足见坦诚盛情 妹妹先谢过了 丫头们都不懂 明秀眼里闪出微笑 苏家越在此时 越要撑起架子来 年夜时 女眷必须出门一次 车辇仪容俱不能差 否则 真要被阖城的人看轻了 老太太应该明白这个道理 她暂时不明白 也要有人让她明白 明秀此时来邀宝音 才真正把她当成个中流的砥柱 苏府可以依靠的女儿 宝音还要装傻多问 胸襟反不如明秀磊落了 宝音就欠身道 姐姐请 明秀也客气道 妹妹请 两人让了一番 联袂出去 半路上 遇着了苏含萩 苏含萩本该为明蕙母女服小功 因已出嫁 降为缌麻 一早乘着轿子过苏府来 乃是她可动用轿子中最素净的一辆 直诣腰门 看门婆子出其不意 慌得不知该奉茶好 还是先去回老太太好 苏含萩道 不用噜嗦了 都这时候了 直接带我去见老太太 婆子也知道这几天 府里频频有大事 她不敢多问 苏含萩又是老太太最疼的幼女 料来老太太是肯见的 便忙引进门 一边叫人跑去告知管事大娘 管事大娘忙忙的派了两个丫头 两个婆子服侍苏含萩一路往老太太院里去 走到一半 苏含萩眼尖 道 兀那不是四姑娘 韩姑娘 第一百章卖身进京纵强贼 6 明秀和宝音走在她前面 背对着她 被一叫 站住了 转身看见是她 还疑眼岔 苏含萩自己快步上来 一手一个持定了她们 问 哪儿去 明秀答道 见奶奶去 姑姑这是 苏含萩眼圈微红 还不也见你们奶奶