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文本内容:
2019-2020年高中物理
10.4《热力学第二定律》复习学案新人教版选修3-3学习内容学习目标
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﹒预习】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【自主合作探究】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(内能转移过程的方向性)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
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、怎样才能减少因能源使用而带来的环境影响呢【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,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【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.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、1.下列说法正确的是ACA.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ACA.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】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﹒延伸】自我完成,回顾知识了解新知引入新知,探索新知总结知识分析题目、总结方法杆恒温10-4-1。