10.4热力学第二定律
【教学目的】
1、了解某些热学过程的方向性2、了解什么是第二类永动机,为什么第二类永动机不可能制成3、了解热力学第二定律的两种表述,理解热力学第二定律的物理实质4、知道什么是能量耗散5、知道什么是热力学第三定律
【教学重点】
1、热力学第二定律的实质,定律的两种不同表述
2、知道什么是第二类永动机,以及它不能制成的原因 【教学难点】
热力学第二定律的物理实质
【教具】
扩散装置
【教学过程】
○、引入
学生答问:1、热力学第一定律的形式若何,符号法则怎样?
2、什么是第一类永动机?
热力学第一定律和能量守恒定律具有相同的实质,表征的是能量转移或转化过程中总量不变。既然能量只是在不停地转移或转化,而不会消失,我们为什么还在面临能源危机,还在不停地呼吁节约能源呢?我们今天来探讨一下这个问题—— 一、某些热学过程的方向性
人们认识问题,总是先有素材,再有思索,然后才有理论的总结与上升。我们先看这样的事实:
根据初中学过的物理常识,我们知道热传导会在两个有温差的物体间产生,会自发的从高温物体传至低温物体,那么,热传导会不会从低温物体传至高温物体呢?不会。我们把这种现象称之为——
热传导的方向性
在看另一个事实:表述教材P85图11-12的物理情形?(人们也做过理论上的预测:扩散既然是分子无规则运动引起,那么,原来A容器中的气体分子恰好全部回到A容器是可能的,只是这种几率非常非常小,以至于在现实中还从来没有发生过)这说明——
扩散现象有方向性
事实三:有初速度的物体,在水平面上运动,总要停下来,因为摩擦生热,机械能转化成了内能;但是,由于内能的增量一部分转移到物体和地面,另一部分转移到了空中(通常称之为耗散),我们要把这部分内能收集起来,然后通过某种机器或装置让它转化成物体重新运动的机械能,这可能吗?答案必然是否定的。甚至人们还尝试过,即便能够把这部分内能完全收集(不散失),要使它完全转化成机械能,也是绝对不可能的。所以,我们说,涉及到热现象的——
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