人教版 (新课标)选修34 热力学第二定律导学案

这是一份人教版 (新课标)选修34 热力学第二定律导学案

热力学第二定律编写：吴维根 审核：陶海林【知识要点】一、宏观热现象的方向性 只要宏观涉及热现象，都有特定的 性；这些过程可以自发地朝某个 进行，而相反的过程，即使不违背能量守恒定律，它们也不会 地进行.1.热传导具有方向性：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，而低温物体不可能自发地将热量传给高温物体，要实现低温物体向高温物体传递热量，必须借助外界的帮助，因而产生其他影响或引起其他变化.2.气体的扩散现象具有方向性：两种不同的气体可以自发地进入对方，最后成为均匀的混合气体，但这种均匀的混合气体，决不会自发地分开而成为两种不同的气体.3.机械能和内能的转化过程具有方向性：物体在水平面上运动，因摩擦而逐渐停止下来，但决不可能出现物体吸收原来传递出去的热量后，在地面上重新运动起来.4.气体向真空膨胀具有方向性：气体可自发地向真空容器膨胀，但决不可能出现气体自发地从窗口中流出，容器变为真空.二、热力学第二定律 在物理学中，反映宏观自然过程的 性的定律就是热力学第二定律.三、热力学第二定律的两种表述1.克劳修斯表述： 热量不能自发地从 物体传到 物体.2.开尔文表述： 不可能从 吸收热量，使之完全变成 ，而不产生其他影响【典型例题】例1.下列说法正确的是（ ） A.热量能自发地从高温物体传给低温物体 B.热量不能从低温物体传到高温物体 C.热传导是有方向性的 D.气体向真空中膨胀的过程是有方向性的.例2.关于永动机和热力学定律的讨论，下列叙述正确的是（ ） A.第二类永动机违反能量守恒定律 B.如果物体从外界吸收了热量，则物体的内能一定增加 C.外界对物体做功，则物体的内能一定增加 D.电冰箱从箱内温度较低的食品吸收的热量等于冰箱向外界空气释放的热量例3．世纪70年代，英国赛斯特城的主教约翰·维尔金斯设计了一种磁力“永动机”，其结构如图所示，在斜面顶端放一块强磁铁M，斜面上、下端各有一个小孔P、Q，斜面下有一个连接两小孔的弯曲轨道.维尔金斯认为：如果在斜坡底放一个铁球，那么在磁铁的引力作用下，铁球会沿斜面向上运动，当球运动到P孔时，它会漏下，再沿着弯曲轨道返回到Q，由于这时球具有速度可以对外做功.然后又被磁铁吸引回到上端，到P处又漏下……对于这个设计，下列判断中正确的是（ ） A.满足能量守恒定律，所以可行 B.不满足热力第二定律，所以不可行 C.不满足机械能守恒定律，所以不可行 D.不满足能量守恒定律，所以不可行【随堂练习】1..关于热现象和热学规律，下列说法中正确的（ ） A.随着低温技术的发展，我们可以使温度逐渐降低，并最终达到绝对零度 B.热量是不可能从低温物体传递给高温物体的 C没有摩擦的理想热机可以把吸收的能量全部转化为机械能 D.冷暖空调机工作时，热量能从低温物体传到高温物体2.根据热力学第二定律，下列判断正确的是 ( )A.热机中燃气的内能不可能全部变成机械能B.电能不可能全部变成内能 C.在火力发电机中，燃气的内能不可能全部变成电能 D.在热传导中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体3.下列过程中，可能发生的是 ( )A.某工作物质从高温热源吸收20 kJ的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响 B.打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发溢进去，恢复原状 C.利用其他手段，使低温物体温度更低，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4.下列哪些现象能够发生，并且不违背热力学第二定律 ( ) A.一杯热茶在打开杯盖后，茶会自动变得更热 B.蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能 C机械能可以全部转化为内能，热量也可能全部转化为机械能D.电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体5.如图所示为电冰箱工作原理示意图.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反热力学第一定律D.电冰箱的工作原理违反热力学第二定律6.用两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1插在热水中，接触点2插在冷水中，如图所示，电流计指针会发生偏转，这就是温差发电现象.这一实验是否违反热力学第二定律?热水和冷水的温度是否会发生变化?简述这一过程中能的转化情况.