高中物理 模块要点回眸 第22点 热力学第二定律素材 新人教版选修3-3（通用）

高中物理 模块要点回眸 第22点 热力学第二定律素材 新人教版选修3-3（通用）

第22点　热力学第二定律 ‎ ‎1．用于分析宏观过程的方向性 ‎“自发地”和“不引起其他变化”是理解热力学第二定律的关键．第二定律的每一种表述，都揭示了自然界中涉及热现象的宏观过程都具有方向性．‎ ‎2．分析永动机不可能制成的原因 第一类永动机违背了能量守恒定律，不可能制成．第二类永动机也是不可能制成的，它虽然不违背能量守恒定律，但违背热力学第二定律中宏观热现象的方向性．‎ ‎3．热力学第二定律在生活中的综合应用 ‎(1)生活中有时也会出现热量从低温物体传到高温物体的机器，如最典型的制冷类型机器，像电冰箱、空调等，但这些都是有条件的，即有外界参与的．让热量无条件地、自发地从低温物体传到高温物体是不可能的．‎ ‎(2)用热力学第二定律的两种表述来解释有关物理现象，是判断物理过程能否发生的依据．‎ 对点例题　根据热力学第二定律，下列判断正确的是(　　)‎ A．电流的能量不可能全部变为内能 B．在火力发电机中，燃气的内能不可能全部变为电能 C．热机中，燃气内能不可能全部变为机械能而不引起其他变化 D．在热传递中，热量不可能自发地从低温物体传递给高温物体 解题指导　根据热力学第二定律可知，凡与热现象有关的宏观过程都具有方向性，电流的能量可全部变为内能(由焦耳定律可知)，而内能不可能全部变为电能而不产生其他影响．机械能可全部变为内能，而内能不可能全部 变成机械能而不产生其他影响．在热传递中，热量可以自发地从高温物体传递给低温物体，而不能自发地从低温物体传递给高温物体．‎ 答案　BCD 规律总结　在其他形式的能与内能的转化以及热传递的方向性的实例中，要注意其他形式的能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化为其他形式的能而不产生其他影响；热量可以自发地从高温物体传给低温物体，但却不能自发地从低温物体传给高温物体而不产生其他影响，即能量的转化和转移具有方向性．‎ 此外，应牢牢抓住热力学第二定律两个表述中的关键词，一个是“自发”，一个是“其他影响”，在考虑任何和热现象有关的过程能否发生时，都应首先看是否符合这两条．‎ 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．做功和热传递都可以改变物体的内能，但从能量转化或转移的观点来看这两种改变方式是有区别的 答案　D 解析　第二类永动机违反热力学第二定律，并不是违反能量守恒定律，故A错误．根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W知内能的变化由做功W和热传递Q两个方面共同决定，只知道做功情况或只知道传热情况都无法确定内能的变化情况，故B、C错误．做功和热传递都可改变物体内能．但做功是不同形式能的转化，而热传递是同种形式能的转移，这两种方式是有区别的，故D正确．‎