《山东省泰安市肥城市第三中学物理高中人教版学案选修3-3：10.4热力学第二定律》由会员分享，可在线阅读，更多相关《山东省泰安市肥城市第三中学物理高中人教版学案选修3-3：10.4热力学第二定律（4页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、学习内容学习内容学习目标：学习目标： 1、了解热力学第二定律的两种表述方法，以及这两种表述的物理实质 2、用热力学第二定律解释为什么第二类永动机不可以制成。3、知道熵的概念，知道熵是反映系统无序程度的物理量。知道任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少4、了解热力学第二定律的微观意义 5、利用熵增加原理认识自然界中能量转化的方向性。 教学重点：教学重点： 热力学第二定律及所反映出的热现象的宏观过程的方向性。 教学难点：教学难点： 热力学第二定律中所描述的 “不发生其他变化“学 习 指 导 即 时 感 悟【回顾回顾预习预习】 1、 热力学第一定律的内容 数学表达式 2、能量守恒定律 3、热力学
2、第二定律的两种表述： （1）克劳修斯表述 （2）开尔文表述 4、热力学第二定律的微观意义 一切自发过程总是沿着分子热运动的 增大的方向进行。 5、熵增加原理： 【自主自主 合作合作 探究探究】 探究一、内能的转移探究一、内能的转移 内能转移实质就是热传递。 举例：1 冰箱中的冰激凌在停电时的融化过程，引导学生分析融化的原因。2 冰箱里的冰激凌在冰箱正常工作时并没有融化。思考热量只能从高温物体传递给低温物体这种说法是否妥当。 如果不妥当应该怎样说。热力学第二定律克劳修斯表述： 不可能使热量从低温物体传递到高温物体而 。 （内能转移过程的自 我 完 成， 回 顾 知 识。了 解 新 知方向性） 探
3、究二、内能和机械能之间的转化探究二、内能和机械能之间的转化 第二类永动机：能从单一热源吸收热量 而不引起其他变化的 机械。 为什么第二类永动机是不可能制成的？开尔文表述：不可能 ，而不产生其他变 化。即:第二类永动机是不可能制成的。探究三探究三1、举例说明什么是有序和无序。2、简述什么是宏观态和微观态。3、阅读教材 p64 总结热力学第二定律的微观意义4、写出熵与微观态数目的定量关系5、写出熵增加原理探究四、探究四、怎样才能减少因能源使用而带来的环境影响呢? 【例题例题】例题 1等温膨胀时，理想气体所吸收的热量全部用来做功，这和热力学第二定律是否矛盾？为什么？例题 2如图 10-4-1 所示，
4、气缸内盛有一定质量的理想气 体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁 的接触是光滑的，但不漏气现通过活塞杆使活塞缓慢地 向右移动，这样气体将等温膨胀并通过对外做功，若已知 理想气体的内能只与温度有关，则下列说法中正确的是 （ ） A气体从单一热源吸热，并全部用来对外做功，因此该过 程违反热力学第二定律 B气体从单一热源吸热，但并未全部用来对外做功，所以该过程违反热力学第二 定律引 入 新 知， 探 索 新 知总 结 知 识杆恒温10-4-1【当堂达标当堂达标】 一、1下列说法中正确的是 （ C ）A，热量可以自发地从低温物体传给高温物体B，内能不能转化为动能C，摩擦生热是动能向内能的
5、转化D，热机的效率最多可以达到 100 2下列说法正确的是 （ CD ）A第二类永动机与第一类永动机一样违背了能量守恒定律B自然界中的能量是守恒的，所以能量永不枯竭，不必节约能源C自然界中有的能量便于利用，有的不便于利用D不可能让热量由低温物体传递给高温物体而不引起其它任何变化 3下列说法中，正确的是 （ C ） A一切形式的能量间的相互转化都具有方向性 B热量不可能由低温物体传给高温物体 C气体的扩散过程具有方向性 D一切形式的能量间的相互转化都不具有方向性 4下列哪些物理过程具有方向性 （ ABCD ） A热传导过程 B机械能和内能的转化过程 C气体的扩散过程 D气体向真空中膨胀的过程 5
6、下列关于热机的说法中，正确的是 （ AD ） A.热机是把内能转化为机械能的装置 B.热机是把机械能转化为内能的装置 C.只要对内燃机不断进行革新，它可以把气体的内能全部转化为机械能D.即使没有漏气、也没有摩擦等能量损失，内燃机也不能把内能全部转化为机械能 6 关于第二类永动机，下列说法中正确的是 （ AD ） A.它既不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律 B.它既违反了热力学第一定律，也违反了热力学第二定律 C.它不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律D.它只违反热力学第一定律，不违反热力学第二定律7以下哪些现象能够发生、哪些不能发生？能够发生的现象是否违背热力学第二定律？A一杯
7、热茶在打开杯盖后，茶会自动变得更热B蒸汽机把蒸汽的内能全部转化成机械能C桶中混浊的泥水在静置一段时间后，泥沙下沉，上面的水变清，泥、水自动分离D电冰箱通电后把箱内低温物体的热量传到箱外高温物体 8热机效率的含义是 ，表达式9试述热力学第一定律和热力学第二定律的区别与联系二、 分 析 题 目、 总 结 方 法1下列说法正确的是 AC A有序与无序是相对的 B对任何一件事物，如果规定得越多，限制得越多，它的无序性就越大 C有序性越大，说明它对应的微观态数目就越多 D有序性越大，说明它对应的微观态数目就越少 2下列说法中正确的是（ AC ） A一切涉及热现象的宏观过程都具有方向性 B一切不违反能量守恒定律的物理过程都是可能实现的 C由热力学第二定律可以判断物理过程能否自发进行 D一切物理过程都不可能自发地进行 3下列说法中正确的是 AC A气体向真空中扩散时，气体分子变成均匀分布的可能性最大 B我们所说的有序状态，指的是对应着较多微观态的那样的宏观态 C一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行 D熵越大，表示宏观态所对应的微观态数目越少 【总结提升总结提升】本节课你学到的最重要的新知识： 本节课你在运用旧知识时又出现的错误： 【拓展拓展延伸延伸】
