文档介绍：热力学第二定律
知识回顾:热力学第一定律与能量守恒定律
1、热力学第一定律是能量守恒的具体体现。
2、能量守恒定律:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化或转移的过程中其总量不变。
3、第一类永动机:不需要任何动力或燃料,却能不断对外做功的机器。
任何机器运动时只能将能量从一种形式转化为另一种形式,而不可能无中生有地创造能量,即第一类永动机是不可能制造出来的。
第一类永动机违背了能量守恒定律。
事实表明:
一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的!
思考与讨论
1、煮好的热鸡蛋放进冷水中,过一会儿鸡蛋温度降低,水的温度升高,最后温度相同。试想:原来温度相同的水和鸡蛋,过一会儿水的温度自动降低,鸡蛋的温度自动升高,你见过吗?
2、一杯清水中滴一滴墨水,过一会儿水变黑了。试想:变黑的水重新变回清水,而其中的碳颗粒自发的聚集成一滴墨水,能实现吗?
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。
热力学第二定律
热量只能自发地
从高温物体传到低温物体;
热量不能自发地
从低温物体传到高温物体。
“自发地”:指没有任何外界的影响和帮助。
热力学第二定律
一、第一种表述:
热量不能自发地从低温物体传到高温物体
----克劳修斯表述
热力学第二定律
思考:
电冰箱内部的温度比外部低,致冷系统还能够不断地把冰箱内的热量传给外界的空气。
冰箱能否把热量从冰箱内的低温物体传给冰箱外的高温物体?
该过程是否违背了热力学第二定律?
如何解释?
小结:
热量只能自发的
从高温物体传到低温物体;
热量不能自发地
从低温物体传到高温物体。
热量能从低温物体传到高温物体,但该过程不是自发的,必须有第三者介入。
热力学第二定律
热力学第二定律的一种表述:
热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
----克劳修斯表述
克劳修斯表述的实质:
热传递过程是不可逆的。
小结:
1、生活中能见到哪些热机?
2、热机在两个工作阶段中,能量是如何转化的?
3、热机的效率如何计算?
4、若没有漏气,没有摩擦,没有热量的损失,热机的效率能否达到100%?
热机所吸收的热量能否全部转化为功?
热机的效率η=W/Q
不能
热力学第二定律
在任何情况下,热机从高温热库吸热(Q1)对外做功(W)时,定要向低温热库放热(Q2)即:
W<Q1
即使没有漏气,没有摩擦,没有热损,热机的效率也不会是100%!
高温热库
热机
低温热库
做功
W
Q
1
吸热
Q
2
放热
热机的工作原理图: