人教版 (2019)选择性必修 第三册热力学第二定律图片ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第三册热力学第二定律图片ppt课件，共37页。PPT课件主要包含了热力学第二定律等内容，欢迎下载使用。
能运用热力学第二定律解释自然界中的能量转化、转移以及宏观自然过程的方向性问题。
了解热力学第二定律的两种不同表述，以及两种表述的物理实质。
理解能量耗散，知道能源是有限的。
一滴彩色颜料滴进一杯清水中扩散，整杯水将均匀地变色。从系统的角度来看， 扩散之前是一种状态，扩散后是另一种状态。那么，水中扩散后的颜料能否自发地重新聚集在一起，而其余部分又变成清水？这说明了什么？
大家是否发现一些事件的发展过程具有方向性、不可逆性？
热量自发地由高温物体向低温物体传递的过程是不可逆的 
可能发生这样的逆过程吗？
气体膨胀(绝热自由膨胀)的过程是不可逆的。
踢出的足球在地面上运动，最终可以停在地面上，能量如何转化？静止的足球和地面周围的空气能否自发地降低温度释放内能，并将内能全部转化为足球的动能让足球又滚动起来？说明了什么？
与热现象有关的宏观过程有方向性
热现象的方向性一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，即与热现象有关的宏观自然过程有方向性
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。阐述的是传热的方向性。
工作物质把自己的内能变成机械能
燃料中的化学能变成工作物质的内能
从能流分配的角度看热机工作：
从高温热库吸收的热量 Q，只有一部分用来做功 W，转变为机械能，另一部分热量要排放给低温热库（冷凝器或大气）。即 W ＜ Q
思考：假设能避免这些损失，热机燃料产生的热量Q=W ？即热机能否把内能全部转化为机械能？
根据能量守恒 Q1= Q2+W
热机在工作过程中总有一部分热量散发到冷凝器或大气中，热机不能把内能全部转化为机械能！
1.传热的方向性能否简单理解为“热量不会从低温物体传给高温物体”？
答案　不能。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，使高温物体的温度降低，低温物体的温度升高，这个过程是自发进行的，不需要任何外界的影响或者帮助。有时我们也能实现热量从低温物体传给高温物体，如电冰箱，但这不是自发地进行的，需要消耗电能。
2.如图所示是制冷机和热机的工作过程示意图，通过此图思考以下问题：(1)制冷机工作时热量是自发地从低温热库传到高温热库吗？
答案　不是，热量从低温热库传到高温热库时需要有外界做功。
(2)热机工作时能否将从高温热库吸收的热量全部用于做功？
答案　不能，热机工作时只能将从高温热库吸收热量的一部分用来做功，剩余的部分释放到低温热库。
(1)只要满足能量守恒定律的物理过程都能实现。(　　)(2)由热力学第二定律可知热量不可能从低温物体传到高温物体。(　　)(3)不可能从单一热库吸收热量，使之全部变成功。(　　)
1.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
2.(多选)根据热力学第二定律，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，能从单一热库吸收热量全部用来做功， 而不引起其他变化的热机是可以实现的C.制冷系统可将冰箱里的热量传到外界较高温度的空气中而不引起其他 变化D.不可能使热量由低温物体传到高温物体，而不引起其他变化
1.一切物理过程均遵循能量守恒定律，但遵循能量守恒定律的物理过程不一定均能实现。2.热力学第二定律的两种表述分别对应着一种“不可能”，但都有一个前提条件“自发地”或“不产生其他影响”，如果去掉这种前提条件，就都是有可能的。
热力学第一定律和热力学第二定律的比较
3. 下列关于能量转换过程的叙述，违背热力学第一定律的有　　，不违背热力学第一定律、但违背热力学第二定律的有　　。(填正确答案标号) A.汽车通过燃烧汽油获得动力并向空气中散热B.冷水倒入保温杯后，冷水和杯子的温度都变得更低C.某新型热机工作时将从高温热源吸收的热量全部转化为功，而不产生 其他影响D.冰箱的制冷机工作时从箱内低温环境中提取热量散发到温度较高的室内
自然界的一切变化，人类社会的所有活动，都伴随着能量的转移和转化，能量是一切物质运动的源泉，是一切生命活动的基础。
能量被其他物质吸收之后变成周围环境的内能，我们无法把这些内能收集起来重新利用。这种现象叫做能量的耗散。
能量在数量上虽然守恒，但其转移和转化却具有方向性。
能源：具有高品质的容易利用的储能物质
能量耗散使用的能源转化成内能分散在环境中不能自动聚集起来驱动机器做功。
如图所示是宣传节约能源的图片。请问：既然能量是守恒的，我们为什么还要节约能源？
答案　能量是守恒的，但能量耗散却导致能量品质的降低，在利用它们的时候，高品质的能量释放出来并最终转化为低品质的能量。
4.(2024·无锡市高二期中)2023年3月15日，世界最高海拔风电场——三峡西藏措美哲古风电场累计发电量突破1亿千瓦时，相当于减排二氧化碳8.32万吨，节约标准煤3.05万吨。该项目于2021年底全面投产发电，总装机22兆瓦，与科研设计中发电量数据测算结果相比，提前2个多月达成“亿目标”。关于能源和能量，下列说法中正确的是A.人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造B.对能源的过度消耗会使自然界的能量不断减少，因而存在“能源危机”C.在能量转化的过程中，虽然能量的总量并不减少，但能量品质降低了D.各种能量在不转化时是守恒的，但在转化时是不守恒的
克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传到高温物体
第一类永动机违背能量守恒定律
第二类永动机违背热力学第二定律
能量的耗散：能量转变为内能后无法重新使用
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