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1、热力学第二定律,一、学习目标：二、重点和难点：三、教学过程：,1.了解热传导过程的方向性。2.了解什么是第二类永动机，为什么第二类永动机不可能制成。3.了解热力学第二定律的两种不同的表述，以及这两种表述的物理实质。4.了解什么是能量耗散。,二、重点和难点：重点：热力学第二定律的物理实质和两种常见的表述难点：两类永动机的区别，第二类永动机不可能制成的原因,三、教学过程：,引入新课：任何物体都具有内能，在地球上贮存量十分丰富的海水总质量约达1.41018吨，它的温度只要降低1oC，就能释放相当于1800万个功率为100万千瓦的核电站一年的发电量，足够全世界使用4000年。而人类都不能利用这种“新能
2、源”，究其原因，是因为涉及物理学的一个基本定律热力学第二定律,新课教学：(一)、热传导的方向性1实例：热量会自动地从高温物体传给低温度物体。2热传导的过程具有方向性3自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。,1实例：热量会自动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
3、助外界的帮助才能进行。,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。,（二）机械能与内能转化的方向性,(二)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
4、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。,三、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.,(三)热力学第二定律,1热力学第二定律常见的两种表述：(1)按
5、热传递的方向性来表述：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：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3热力学第二定律的意义 提示了有大量分子参与的宏观过程的方向性，是独立于热力学第一定律的一个重要自然规律,(四)能量耗散,1能量耗散：流散的内能无法重新收集起来加以利用的现象叫做能量耗散2能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性,五、例题分析：,例1根据热力学第二定律，下列判断正确的是A. 电流的能不可能全部变为内能B在火
6、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度物体,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(由电流热效应中的焦耳定律可知)，而内能不可能全部变成电流的能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，所以选项B、C、D正确,例2第二类永动机不可以制成，是因为 ,A. 违背了能量的守恒定律 B热量总是从高温物体传递到低温物体 C机械能不能全部转变为内能 D内能不能全部转化为
7、机械能，同时不引起其他变化,解析第二类永动机设想虽然符合能量守恒定律，但是违背了能量转化中有些过程是不可逆的规律。所以不可能制成，选项D正确,例3试对热力学第一定律和热力学第二定律做一简单的评析解析热力学第一定律和热力学第二定律是构成热力学知识的理论基础，前者对自然过程没有任何限制，只指出在任何热力学过程中能量不会有任何增加或损失，反映的是物体内能的变化与热量、做功的定量关系；后者则是解决哪些过程可以自发地发生，哪些过程必须借助于外界条件才能进行。,六、小结 ：,热力学第二定律有常见的两种表述，提示了有大量分子参与的宏观过程(即与热现象有关的宏观过程)的方向性，第二类永动机不可能制成。,七、
8、巩固练习,1.下列哪些物理过程具有方向性A. 热传导过程B机械能和内能的转化过程C气体的扩散过程D气体向真空中膨胀的过程。答案：,上题答案：A B C D,2.热机是一种_的装置，热机做的功和它从热源吸收热量的比值叫做热机的_答案：3.能量耗散是从_角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性答案：,2答案：把内能转化为机械能；效率3答案：热现象,4.热力学第二定律使人们认识到，自然界中进行的涉及_现象的宏观过程都具有_性，例如机械能可以_转化为内能，但内能_全部转化为机械能，而不引起其他变化,4答案：热；方向；全部；不能。,5.什么是第二类永动机?为什么第二类永动机不可能造成?答：能够从单一热源吸
9、收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化的热机称为第二类永动机。第二类永动机不可能制成的原因是因为机械能和内能转化过程具有方向性，尽管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。,6.试述热力学第一定律和热力学第二定律的区别与联系,解答：热力学第一定律指出了在任何热力学过程中，能量不会有任何增减或损失，对自然过程也没有限制；而热力学第二定律是解决了哪些过程可以发生。两个定律从不同角度揭示了热力学过程中遵从的规律，既相互独立，又相互补充，共同构成了热力学知识的理论基础,在直流电路中，电容器是相当于断路的。电容器是一种能够储藏电荷的元件，也是最常用的电子元件之一。这
10、得从电容器的结构上说起。最简单的电容器是由两端的极板和中间的绝缘电介质（包括空气）构成的。通电后，极板带电，形成电压（电势差），但是由于中间的绝缘物质，所以整个电容器是不导电的。不过，这样的情况是在没有超过电容器的临界电压（击穿电压）的前提条件下的。我们知道，任何物质都是相对绝缘的，当物质两端的电压加大到一定程度后，物质是都可以导电的，我们称这个电压叫击穿电压。电容也不例外，电容被击穿后，就不是绝缘体了。不过在中学阶段，这样的电压在电路中是见不到的，所以都是在击穿电压以下工作的，可以被当做绝缘体看。avx钽电容 钽电容 avx代理商 贴片钽电容 但是，在交流电路中，因为电流的方向是随时间成一定
11、的函数关系变化的。而电容器充放电的过程是有时间的，这个时候，在极板间形成变化的电场，而这个电场也是随时间变化的函数。实际上，电流是通过电场的形式在电容器间通过的。面那壹通顺序大乱的行礼刚刚结束。于是十三、十四两位阿哥待四哥进到屋里，三位爷齐唰唰地向德妃娘娘请了安，然后众女眷又向王爷行了礼。礼毕之后，王爷就等着他的三位福晋与十三弟、十四弟之间的相互见礼，结果等了半天仍是不见动静，他很是不解，先是看了看十三弟和十四弟，最终将目光死死地盯向了福晋。凛冽的目光将雅思琦弄得如坐针毡，有口莫辩，当着德妃娘娘的面，她哪里敢开口？可是，爷看向她的目光怎么就像个小刀子似的？第壹卷 第139章 倾城如果王爷看福晋
12、的目光像小刀子，那穆哲看冰凝的目光就是真刀真枪了！刚刚的那壹通见礼之后，穆哲总算是弄明白了，原来这个貌若天仙的诸人竟然是小四嫂？既不是什么命妇，也不是什么世子媳妇，就是那天八嫂急急火火地跑到他们十四贝子府，跟自家爷两个人壹通言来语去地讨论了半天的那个年氏！可是，这世界上怎么就有这么美的人呢！幸亏啊幸亏，皇上给自家爷指婚的是伊尔根觉罗氏，否则自己这日子还怎么过！？壹想到这里，她万分同情而又幸灾乐祸地偷偷望向了四嫂雅思琦。十四阿哥虽然稳稳当当地坐下了，目光也被迫收敛回来，可是那心中，先是被冰凝的美貌所震撼，继而对王爷恨得牙根痒！怪不得四哥费了这么大的力气，不惜向他撒下伊尔根觉罗氏这个弥天大谎，娶亲
13、的那天愣是在宴席上把他们这几个兄弟都给灌醉了，连洞房都不让他们闹！四哥可真是处心积虑！原来还以为是为了争夺年家的势力，现在看来，真是又娶媳妇又过年！年氏，唉，这个年氏实在是太美了！壹想到年氏，十四阿哥忍不住又偷偷望了过去，只见她正端坐壹旁，肤若凝脂，吹弹可破；目似辰星，晶莹闪亮；身形柔弱，不禁壹吹；腰肢纤细，不盈壹握；犹壹朵洁白的莲花，孤独而寂静地绽放，散发着夺目的光芒，吐露着沁人心脾的芬芳。天底下怎么会有这样美得眩目，又美得圣洁的人？枉爷当初对年二极尽恩宠，那奴才怎么居然从来没有提起过他有这么壹位天仙美人妹子？简直就是倾国倾城！十四阿哥壹会儿恼懊，壹会儿倾慕，壹会儿气愤，壹会儿痛苦。十三阿哥夫妇两人眼见着气氛尴尬、形势微妙，干着急却是没有办法。萨苏本来还想找些话题，分散壹下德妃的注意力，可是绞尽了脑汁也没想出个好法子。正百般无奈又心情紧张之际，就听秋婵的声音在众人耳畔响起：“娘娘、各位爷，宫宴就要开始了。”德妃娘娘先是对十三媳妇很是不满，又见十四阿哥不时地将目光飘向年氏，正气上心头马上就要发作了呢，壹听秋婵的禀报，很是无奈。宫宴是头等大事，时辰耽搁不得，德妃没有办法，只好暂时隐忍没有发作，怒气冲冲地起身往外走。三位爷赶快紧随其后，众女眷鱼贯而出。众人到了乾清宫，男,
