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3.3 热力学第二定律 预习案 高二物理教科版（2019）选择性必修第三册
1.知道热现象发生过程的方向性。
2.掌握热力学第二定律的两种表述并理解其物理意义。
重、难点
明确两种表述的物理意义及等价性。
一、自然界中宏观过程的方向性
1.热传递的方向性：热里总是从高温物体传向低温物体，而不能①_______地从低温物体传向高温物体.
2.气体的扩散现象、机械能与内能之间的转化等具有②_______.
3.一切与③_______有关的宏观自然过程都具有方向性，能够揭示宏观自然过程方向性规律的是热力学第二定律，
二、热力学第二定律的两种表述
1.热力学第二定律的克劳修斯表述
热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体，这就是热力学第二定律的克劳修斯表述，阐述的是热传递的④_______.
2.热力学第二定律的开尔文表述
不可能从单一热源吸收热量，使之全部变成⑤_______，而不产生其他影响.（即机械能与内能转化具有方向性）
3.对热力学第二定律的理解
（1）对任何一种宏观自然过程方向性的说明，都可作为热力学第二定律的表述.
（2）热力学第二定律的各种表述都是等价的，并可从一种表述导出另一种表述
4.拓展学习：熵与熵增加原理
（1）熵：用来表述一个孤立系统的⑥______________，该系统从有序向无序的发展过程中熵在⑦_______.
（2）熵增加原理：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵⑧______________。
参考答案
①自发 ②方向性 ③热现象 ④方向性 ⑤功 ⑥无序程度 ⑦增加 ⑧不会减小
1.关于两类永动机和热力学的两个定律，下列方法正确的是( )
A.第二类永动机不可能制成是因为违反了基力学第一定律
B.第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第二定律
C.由热力学第一定律可知做功不一定改变内能，热传递也不一定改变内能，但同时做功和热传递一定会改变内能
D.热量从低温物体传向高温物体是可能的
2.下列叙述和热力学定律相关，其中不正确的是( )
A.第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律
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，违背了热力学第二定律
C.物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功
D.能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性
3.（多选）下列说法正确的是( )
A.能量耗散过程中能量是守恒的
B.第一类永动机不可能制成，是因为违背了能量守恒定律
C.第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背了热力学第一定律
D.能量耗散过程从能量转化的角度反映了自然界中的宏观过程具有方向性
答案以及解析
1.答案：D
解析：第二类永动机不违反热力学第一定律，违反热力学第二定律，故A错误；第一类永动机不可能制成是因为违反了热力学第一定律，故B错误；改变内能的方式有做功和热传递，二者在内能的改变上是一样的，若对外做功的同时吸收热量，内能可能不变，故C错误；热量从低温物体传到高温物体是可能的，故D正确。
2.答案：B
解析：A.第一类永动机既不消耗能量又能源源不断对外做功，违背了能量守恒定律，所以不可能制成，A正确；
B.电冰箱的致冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为压缩机做功，并不违背了热力学第二定律，B错误；
C.根据热力学第二定律可以知道：气体不可能从单一热源吸热，并全部用来对外做功而不引起其它变化；若引起外界变化则可以，C正确；
D.能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性，D正确。
故选B。
3.答案：ABD
解析：A.由能量守恒定律可知，能量耗散过程中能量是守恒的，故A正确；
B.第一类永动机是指不消耗能量却可以不断向外做功的机器，违背了能量守恒定律，故B正确；
C.第二类永动机不违背能量守恒定律，但违背了热力学第二定律，故C错误；
D.由热力学第二定律可知，能量耗散过程从能量转化的角度反映了自然界中的宏观过程具有方向性，故D正确。
故选ABD。

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