高中物理选修三3.3热力学第二定律学案

3.3热力学第二定律1．了解热传导过程的方向性。2．了解热力学第二定律的两种不同表述，以及这两种表述的物理实质。3．了解什么是能量耗散，知道能源是有限的。知识点1：热力学第二定律1．热量能不能从低温物体传向高温物体？请举例说明。2.热机的效率能否达到100%？请分析原因。1．热力学第二定律——克劳修斯表述（热传导的方向性）（1）热力学第二定律（概念）：反映________________过程的___________的定律。（2）克劳修斯表述：热量不能自发地从________________传到_______________。即热传导的过程具有_________________。2．热力学第二定律——开尔文表述（机械能与内能转化的方向性）（1）热机①热机工作的两个阶段第一个阶段是___________________，把燃料中的化学能变成工作物质的内能。第二个阶段是工作物质_____________________，把自己的内能变成机械能。②热机的效率：热机输出的机械功W与燃料产生的热量Q的比值。用公式表示为___________。（2）开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。即机械能与内能转化具有___________________。3．第二类永动机①定义：只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功而不引起其他变化的___________。②第二类永动机不可能制成：第二类永动机不违背__________________，但违背________________。4.热力学第二定律的其他描述①气体向真空的自由膨胀是_______________的。②一切宏观自然过程的进行都具有________________。=3\*GB3③第二类永动机是_________制成的．例1、(多选)关于热传导的方向性．下列说法正确的是()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例2、(多选)根据热力学第二定律，下列说法正确的是()A．热机中燃气的内能不可能全部变成机械能B．电能不可能全部转变成内能C．在火力发电机中，燃气的内能不可能全部转变成电能D．第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律1．(多选)根据热力学定律，下列说法中正确的是()A．电冰箱的工作过程表明，热量可以从低温物体向高温物体传递B．空调机在制冷过程中，从室内吸收的热量少于向室外放出的热量C．科技的进步可以使内燃机成为单一热源的热机D．压缩气体总能使气体的温度升高2．地球上有很多的海水，它的总质量约为1.4×1018吨，如果这些海水的温度降低0.1°C，将要放出5.8×1023焦耳的热量，有人曾设想利用海水放出的热量使它完全变成机械能来解决能源危机，但这种机器是不能制成的，其原因是()A．内能不能转化成机械能B．内能转化成机械能不满足热力学第一定律C．只从单一热源吸收热量并完全转化成机械能的机器不满足热力学第二定律D．上述三种原因都不正确3．关于两类永动机和热力学的两个定律，下列说法正确的是()A．第二类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律B．第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律C．由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能D．由热力学第二定律可知热量从低温物体传向高温物体是可能的，从单一热源吸收热量，完全变成功也是可能的4、(多选)下列关于热力学第二定律的说法正确的是()A．所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的C．机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功以转换成机械能而不带来其他影响D．气体向真空的自由膨胀是可逆的5、(多选)如图所示，为电冰箱的工作原理示意图；压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环，在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外．下列说法正确的是()A．热量可以自发地从冰箱内传到冰箱外B．电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能C．电冰箱的工作原理不违背热力学第一定律D．电冰箱除了将热量从低温热库传到高温热库外，工作过程中所产生的其他一切影响，不论用任何的办法都不可能加以消除6、(多选)关于热机和永动机，下列说法中正确的是()A．效率为100%的热机是不可能制成的B．第二类永动机可以制成C．不需要任何外力做功而可正常运行的制冷机是不可能制成的D．能把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7、下列说法正确的是()A．一切形式的能量间的相互转化都具有方向性B．热量不可能从低温物体传给高温物体C．气体的扩散过程具有方向性D．一切形式的能量间的相互转化都不具有可逆性8、(多选)下列说法中正确的是()A．一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性B．一切不违背能量守恒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否自发进行D．一切物理过程都不可能自发地进行9、(多选)关于制冷机制冷过程的说法中，正确的是()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10、关于热力学定律和分子动理论，下列说法中正确的是()A．我们可以利用高科技手段，将流散到周围环境中的内能重新收集起来加以利用而不引起其他变化B．利用浅层海水和深层海水之间的温度差制造一种热机，将海水的一部分