人教版 (2019)4 热力学第二定律精品课件ppt

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高中物理新教材特点分析
（一）趣味性强，激发学生学习兴趣 在新时代教育制度的改革深化下，学生对于物理课程内容的学习兴趣可以带动学生不断地进行探究。物理课程教学引入趣味性较高的新教材内容，充实物理课堂，引入信息技术，利用多媒体等新时代信息化的教学手段，利用更加直观、动态化的、可观察的教学手段，向学生们展示物理教学课程当中那些抽象的知识点，不断地吸引学生们的好奇心与兴趣力，让学生在物理课堂上能够充分感受到物理的魅力所在。（二）实践性高，高效落实理论学习 在现代化教育课程的背景之下，新课程改革理念越来越融入生活与学习的方方面面，新教材逐步的显现出强大影响力。（三）灵活性强，助力课程目标达成 随着教育制度体系的改革，通过新时代新教材内容的融入，教师不断地革新教学手段，整合线上以及线下的教育资源内容，可以为物理课堂增添新的活力与生机。
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梳理教材 夯实基础 / 探究重点 提升素养 / 课时对点练
1.通过自然界中客观过程的方向性，了解热力学第二定律.2.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.3.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.4.认识能量耗散，知道能源是有限的.
1.定义：在物理学中，反映宏观自然过程的 性的定律.2.热力学第二定律的克劳修斯表述：热量不能 地从 温物体传到 温物体.阐述的是传热的 性.3.热力学第二定律的开尔文表述：(1)热机①热机工作的两个阶段：第一个阶段是燃烧燃料，把燃料中的 变成工作物质的 ；第二个阶段是工作物质对外 ，把自己的内能变成 .②热机用于做功的热量一定 它从高温热库吸收的热量，即W Q.
(2)热力学第二定律的开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之__ ，而不产生其他影响.(该表述阐述了机械能与内能转化的方向性)4.热力学第二定律的克劳修斯表述和开尔文表述是 (选填“等价”或“不等价”)的.
1.能源：具有 的容易利用的储能物质.2.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，这样的转化过程叫作“能量耗散”.3.能源的使用过程中虽然能的总量保持守恒，但能量的品质下降了，_______减少了.
1.判断下列说法的正误.(1)一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的.(　　)(2)机械能可以完全转化为内能，而内能不可能完全转化为机械能.(　　)(3)可以从单一热库吸收热量，使之完全变为功.(　　)(4)只要对内燃机不断地改进，内燃机得到的内能可以全部转化为机械能.(　　)(5)能量耗散会导致总能量减少，也会导致能量品质降低.(　　)
2.热量总是自发地从高温物体传递给低温物体，这说明传热过程具有________.冰箱工作时，能把冰箱内的热量传递到冰箱外，这_______(填“违反”或“不违反”)热力学第二定律.
一、对热力学第二定律的理解
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？
(2)热机工作时能否将从高温热库吸收的热量全部用来做功？
1.自然过程的方向性(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，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地面上运动，因摩擦而逐渐停止下来，但绝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内膨胀，但绝不可能出现气体自发地从容器中流出，使容器内变为真空.
2.在热力学第二定律的表述中，“自发地”“不产生其他影响”“单一热库”“不可能”的含义(1)“自发地”是指热量从高温物体自发地传给低温物体的方向性.在传递过程中不会对其他物体产生影响或借助其他物体提供能量等.(2)“不产生其他影响”的含义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响.如吸热、放热、做功等.
(3)“单一热库”：指温度均匀并且恒定不变的系统.若一系统各部分温度不相同或者温度不稳定，则构成机器的工作物质可以在不同温度的两部分之间工作，从而可以对外做功.据报道，有些国家已在研究利用海水上下层温度不同来发电.(4)“不可能”：实际上热机或制冷机系统循环时，除了从单一热库吸收热量对外做功，以及热量从低温热库传到高温热库以外，过程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.
特别提醒　(1)热力学第二定律的两种表述是等价的.(2)热力学第二定律的实质：热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与宏观过程的方向性，使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性.
　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　生其他任何影响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
根据热力学第二定律，热量不可能从低温物体自发地传递给高温物体，而不引起其他的影响，但通过一些其他手段是可以实现的，故C项正确；内能转化为机械能不可能自发地进行，要使内能全部转化为机械能必定要引起其他变化，故A项错误；气体膨胀和扩散现象都具有方向性，故B、D项错误.
　(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%
热力学第二定律揭示了与热现象有关的物理过程的方向性，机械能和内能的转化过程具有方向性，机械能可以全部转化为内能，而内能要全部转化为机械能必须借助外部的帮助，即会引起其他变化，A选项正确，B选项错误；传热过程也具有方向性，热量能自发地从高温物体传给低温物体，但是热量要从低温物体传到高温物体，必然要引起其他变化(外界对系统做功)，C选项正确；热机效率无法达到100%，D项错误.
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.例如电冰箱的作用就是使热量从低温物体传到高温物体，等温膨胀就是从单一热库吸收热量，使之完全用来做功，但不是自发地或是产生了其他影响.
二、热力学第一定律和热力学第二定律的比较
　(多选)对于热力学第一定律和热力学第二定律的理解，下列说法正确的是A.一定质量的气体膨胀对外做功100 J，同时从外界吸收120 J 热量，则它　的内能增加20 JB.物体从外界吸收热量，其内能一定增加，物体对外界做功，其内能一　定减少C.第二类永动机违背了热力学第二定律，没有违背热力学第一定律D.凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，在传热中，热量只能从高　温物体传递给低温物体，而不能从低温物体传递给高温物体
根据热力学第一定律知，ΔU＝W＋Q＝－100 J＋120 J＝20 J，说明内能增加了20 J，故A正确；根据热力学第一定律ΔU＝W＋Q，可知ΔU>0，内能增加，ΔU