人教版 (2019)选择性必修 第三册热力学第二定律备课课件ppt

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第三册热力学第二定律备课课件ppt，共29页。PPT课件主要包含了核心素养，问题引入，克劳修斯表述，外界做功，向压缩机供电，停止供电，物体间的传热，气体的膨胀，扩散现象，有摩擦的机械运动等内容，欢迎下载使用。
1物理观念：通过对自然界中与热现象有关的宏观过程方向性的实例分析，了解归纳热力学第二定律的过程和方法。2科学思维：能用热力学第二定律解释常见的不可逆过程，即自然界中的能量转化、转移以及方向性问题。3科学探究：了解能量与能源的区别以及能源的有限性。4科学态度与责任：具有学习和研究物理的好奇心与求知欲，能主动与他人合作，尊重他人，能基于证据和逻辑发表自己的见解，实事求是有将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探索日常生活有关的物理问题。
打碎的玻璃杯能自动复原吗？
生活中还有哪些现象具有类似特点？
扩散现象进行是有方向的,过程是不可逆的。
君不见黄河之水天上来奔流到海不复回
大家是否发现一些事件的发展过程具有方向性、不可逆性？
在自然界发生的一切过程中能量都是守恒的。 
满足能量守恒的过程是否都能实现呢？
知识点一、热力学第二定律
1.一切与热现象有关的自然过程都是有方向性的。
2.热力学第二定律：在物理学中，反映宏观自然过程的方向性的定律。
3.热力学第二定律的克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。（传热的方向性）
热量能从低温物体传到高温物体，但不是自发的。
电冰箱通电后箱内温度低于箱外温度，并且还会继续降温，直至达到设定的温度。显然这是热量从低温物体传递到了高温物体。这一现象是否违背热力学第二定律呢?
思考：假设能避免这些损失，热机燃料产生的热量Q=W？
燃料在燃烧(高温物体)
冷凝器或大气(低温物体)
热机在工作过程中必然排出部分热量，热机用于做功的热量一定小于它从高温热库吸收的热量，即
不可能从单一热库吸收，使之完全变成功，而不产生其他影响。
（1）不仅要从一个热库吸热，而且一定会向另一个热库放热即热机的效率无法达到100%，总会有损耗)。（2）机械能可以全部转化成内能，但这个过程是不可逆的。（3）开尔文表述阐述了机械能与内能转化的方向性。
不管如何表述，热力学第二定律的实质在于揭示了：一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。
②对任何一类宏观过程进行方向的说明，都可以作为热力学第二定律的表述。例如：气体向真空的自由膨胀是不可逆的。
热力学第二定律的两种表述之间有什么样的关系？
①两种表述是等价的：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。
一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。
反映宏观自然过程的方向性的定律就是热力学第二定律。
1. 一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，具有方向性。
能量转化具有方向性如：机械能可以自发地完全转化为内能，但内能不能自发地且不能完全转化为机械能。
能量转移具有方向性如：热量可以自发地从高温物体传给低温物体，但不能自发地从低温物体传给高温物体。
知识点二、能源是有限的
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。
能量耗散： 能量转化过程中，散失到环境中的内能很难收集起来重新利用。
利用能源的过程中，能量的总量守恒，但可利用的品质降低，从便于利用的能源变成不便于利用的能源。
火的使用是人类在能源利用上的第一个里程碑，使人类脱离了茹毛饮血的时代。
蒸汽机的广泛使用，带动了工业革命和资本主义社会的成长。
内燃机的发展推动了19世纪末，20世纪初开始的机械化和电气化进程。
知识点三、热力学第二定律与热力学第一定律的比较
拓展学习：熵与熵增加原理
增熵定律，也被称为熵增定律，是热力学中的一个基本原理。它指出在一个封闭系统内，熵(即系统的混乱程度)总是趋于增加。这个原理可以用来解释许多白然现象和工程实践中的规律。
(多选)根据热力学第二定律可知，下列说法中正确的是A.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B.没有冷凝器，只有单一的热库，能将从单一热库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.不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化D.如果没有摩擦、漏气等，热机效率可以达到100%
下列过程中可能发生的是A.某种物质从高温热源吸收20 kJ的热量，全部转化为机械能，而没有产 生其他影响B.打开一高压密闭容器，其内气体自发逸出后又自发跑进去，恢复原状C.利用其他手段，使低温物体的温度更低，高温物体的温度更高D.将两瓶不同液体混合，然后它们又自发地各自分开
关于自然过程中的方向性，下列说法正确的是A.摩擦生热的过程是可逆的B.凡是符合能量守恒的过程一般都是可逆的C.涉及热现象的宏观自然过程都具有“单向性”或“不可逆性”D.空调机既能制冷又能制热，说明传热不存在方向性
1.把水和酒精混合后，用蒸发的方式又可以分开，然后液化恢复到原来的状态，这说明A.扩散现象没有方向B.将水和酒精分开时，引起了其他变化，故扩散具有方向性C.将水和酒精分开时，并没有引起化学变化，故扩散现象没有方向性D.用本题的实验，无法说明扩散现象是否具有方向性
2.(多选)若有人想制造一种使用于轮船上的机器，它从海水中吸热全部转变为功，而不产生其他影响，关于这种设想，下列说法正确的是A.这种机器能造成B.这种机器不能造成C.这种机器违反了热力学第一定律D.这种机器违反了热力学第二定律