选修3-3《第四章 热力学定律与能量守恒 4.3热力学第二定律》优秀ppt课件

选修3-3《第四章 热力学定律与能量守恒 4.3热力学第二定律》优秀ppt课件

铁块的温度降低，水的温度升高，最终两者温度相同．

将烧红的铁块投入水中，结果会不会铁块温度更高，水的温度更低？

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。

一个在水平地面上运动的物体，由于克服摩擦力做功，最后要停下来。在这个过程中，物体的动能转化成为内能，使物体和地面的温度升高。

我们能不能看到这样的现象：一个放在水平地面上的物体，靠降低温度，可以把内能自发地转化为动能，使这个物体运动起来．

机械能和内能转化具有方向性。

一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。

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（second law of thermodynamics).

共同特征：

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）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，如图所示，它无需消耗功就能致冷。克劳修斯表述否定了这种可能性。

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

有人提出这样一种设想，发明一种热机，用它把物体与地面摩擦所生的热量都吸收过来并对物体做功，将内能全部转化为动能，使因摩擦停止运动的物体在地面上重新运动起来，而不引起其它变化．

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