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1、,热力学第二定律,将一块烧红的铁块投入冷水中，会发生什么现象？,铁块的温度降低，水的温度升高，最终两者温度相同,将与水温度相同的铁块投入水中，结果会不会铁块温度变高发红，水的温度更低？,将与水温度相同的铁块投入水中，结果会不会铁块温度变高发红，水的温度更低？,5.881023J 1800万个大亚湾核电站,思考：根据能量守恒定律，在自然界发生的一切过程中能量都是守恒的。那么符合能量守恒的宏观过程是否都能发生呢？,问题本质：,热量能不能从低温物体传到高温物体？,电冰箱的内部温度比外部温度低，为什么致冷系统还能不断地把箱内热量传给外界的空气？,因为电冰箱消耗了电能，对制冷系统做了功，一旦切断电源，电
2、冰箱就不能把其内部的热量传给外界的空气了相反，外界的热量会自发地传给电冰箱，使其温度逐渐升高,贮藏的食品,大气,电冰箱制冷系统,做功,热传导的过程是有方向性的，这个过程可以向一个方向自发地进行，但是向相反的方向却不能自发地进行。 要实现相反方向的过程，必须借助外界的帮助，因而产生其它影响或引起其它变化。,热传导的方向性,热量不能自发地从低温物体传到高温物体。,克劳修斯表述：,说明： （1）克劳修斯表述中强调了“在不引起其它的变化的条件下，热量不可能自发地从低温物体传到高温物体。” （2）如果允许“其它变化”，例如利用致冷机做功，热量可以从低温物体传到高温物体上，而致冷机做功就属于“其它变化”。
3、 （3）如果设想克劳修斯表述不成立，即在无任何外界做功的情况下，热量就能从低温热源传向高温热源。按此设想就可制成一种无功致冷机。,热机是一种把内能转化为机械能的装置,气缸中的气体得到燃料燃烧时产生的热量Q1推动活塞做功W排出废气，同时把热量Q2散发到大气中。Q1=W+Q2热机效率=W/Q1,热源,冷凝器,热机,做功,机械能和内能转化具有方向性。,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。,开尔文表述：,热源,热机,冷凝器,说明： （1）开尔文表述否定了第二类永动机的可能性。历史上曾有人企图制造“一种循环动作的热机，只从单一热源吸收热量，使之全部变为功，而不向低温热源放出热量，或者
4、说不引起其它变化。”这种热机称为第二类永动机或单热源热机，其效率=100%。虽然它不违背热力学第一定律，但它违背了热力学第二定律的开尔文表述。 （2）开尔文表述中强调了“在不产生其他影响的条件下，热不能全部变为功。”如果允许“其他影响”发生，热可以全部变为功。例如气缸中理想气体作等温膨胀时，气体从恒温热源吸收的热量就可以全部用来对外做功。但气体“体积和压强”发生了变化，它不能循环动作返回原状态。,1，按热传递的方向性来表述,2，是按机械能与内能转化过程的方向来表述。,两种表述的实质,一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的(都具有方向性)。,在物理学中，反映宏观自然过程的方向性的定律就是热力学第二定律,共同特征：,任何一类宏观自然过程进行方向的说明都可以作为热力学第二定律的表述。,练习,关于热力学定律,下列说法正确的是 ( )A.为了增加物体的内能,必须对物体做功或向它传递热量 B.对某物体做功,必定会使该物体的内能增加C.可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功 D.不可能使热量从低温物体传向高温物体E.功转变为热的实际宏观过程是不可逆过程,C,AD,板书：热力学第二定律,