资源简介 (共13张PPT)2020全国高中物理竞赛华科附中辅导课件(含竞赛真题练习)The Second Law of Thermodynamics第5节 热力学第二定律一、可逆过程与不可逆过程1. 可逆过程若在某过程中系统由 a态变化到b态。如能使系统由 b 态 回到 a 态,且周围一切也各自恢复原状,那么 ab 过程称为可逆过程。 无摩擦的准静态过程都是可逆的, 即P-V 图上的过程. 可逆过程是一种理想情况,实际上散热、摩擦等情况总是存在的,并且实际过程也不可能“无限缓慢地进行”.422. 不可逆过程 若在某过程中系统由 a态变化到b态。如果系统恢复不了原态,ab就是不可逆的;若系统恢复了原态却引起了外界的变化,ab也是不可逆的。比如:(2)热量自动从高温物体传到低温物体的过程(3)气体的自由膨胀过程(1)功变热的过程43二、自然过程的方向1. 功 — 热转换例:摩擦生热,摩擦使功变热过程不可逆。热?功的过程,如:热机热?功的同时产生了其他效果 —— 将Q2热量传给T2又如:理想气体的等温膨胀 Q = A但也产生了其他效果 ——体积增加即:唯一效果是一定量热全变成功的过程不 可能发生。结论:自然界里功热转换过程具有方向性442. 热传导两物体达热平衡过程: 是热从高温物体 低温物体自动地结论:自然界里热传导过程具有方向性3. 气体的自由膨胀显然气体的自由膨胀过程也是不可逆的总之: 一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的。 三、热力学第二定律(2)开尔文表述 不可能制成一种循环动作的热机,只从单一热源吸取热量,使之完全变为有用的功而不产生其它任何变化。第二类永动机是不可能制成的!1. 定律的两种表述(1)克劳修斯表述 热量不能自动地从低温物体传向高温物体。等价说法:两种表述是等价的!46注意: 1? 若不是“循环动作”的热机,只从单一热源吸热, 使之完全变为有用的功而不放热,是可以实现的。2? 注意“自动地”几个字。热量自动地由低温物体传 到高温物体,不违反热力学第一定律,但违背了热力 学第二定律。3? 热力学第二定律的深刻含意在于它实际上说明了热 力学过程具有方向性这一普遍规律。472. 热力学第二定律的微观解释 从微观上看,任何热力学过程总包含大量分子的无序运动状态的变化。热力学第二定律给出了变化的规律。(1)热功转换功热机械能内能自动地进行结论:热功转换的自动过程总是使大量分子的 运动从有序状态向无序状态转化。大量分子有序运动大量分子无序运动48(2)热传导高温低温自动地传递Q两系统可区分两系统变得不可区分热传导使系统的无序性增大高温低温自动地传递Q反之无序有序不可能自动地结论:热传导的自然过程总是沿着使大量分 子的运动向更加无序的方向进行。49(3)气体的自由膨胀……(让学生自己说明)热力学第二定律的微观解释:注意:该定律是涉及大量分子运动的无序性变 化规律, 是统计规律, 只适用于包含大量 分子的系统。热力学第一定律说明: 任何过程必须能量守恒那么, 热力学第二定律是否有定量的描述?热力学第二定律则说明: 并非所有的能量守恒过程都能实现(热力学第二定律反映了自然界实际过程的方向性) 一切自然过程总是沿着使系统的无序性增大的方向进行。50 展开更多...... 收起↑ 资源预览