的发现,使人类认识到第一类永动机是不可能制成的,它违背了能量的转化和守恒定律.

(2)第二类永动机:有人想制成这样的热机,只有单一的热源而没有冷凝设备,它可以从这个单一热源吸收热量,并且可以全部用来做功,而不引起其他变化,这种人们假想中的热机称为第二类永动机.这类永动机虽然没有违反能量的转化和守恒定律,但是,同制造第一类永动机一样都失败了,其原因是机械能和内能的转化都有方向性,尽管机械能都可以全部转化为内能,但是内能却不能全部转化为机械能,而不引起其他变化,即第二类永动机违反了热力学第二定律.

名师解惑

1.热力学第二定律的意义

剖析：系统的热力学过程就是大量分子无序运动状态的变化过程.

(1)从微观看,在功转化为热的过程中,自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转化的过程,但其逆过程却不能自动地进行,即不可能由大量分子无规则的热运动自动转变为有序运动;热传递的过程中,自然过程是大量分子从无序程度小(即一部分热运动剧烈,另一部分运动迟缓的有序性)的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程,其逆过程不能自动进行.

(2)揭示了自然界中进行的涉及热现象的宏观过程(或自然界中实际的宏观过程)都具有方向性.

热现象是与大量分子的无规则运动相联系的,因此,自然界中存在的凡涉及与分子热运动有关的宏观过程都是有方向性的.

(3)说明自然界中各种不可逆过程都是相关联的,即由某一过程的不可逆性可推出另一过程的不可逆性.

2.第二类永动机不可能制成

剖析：这类机器虽然不违背能的转化与守恒定律,但因为机械能和内能的转化过程是具有方向性的,热机工作时从高温热源吸收的热量Q,只有一部分用来做功W,转变为机械能,另一部分热量要排放给低温热源,也就是说,热机在工作过程中必然排出部分热量,热机用于做机械功的热量仅是它从高温热源吸收热量的一部分,绝不会是全部.所以第二类永动机是不可能制成的.

从上面的分析可知,即使没有任何漏气、摩擦、不必要的散热等损失,总有W

3.热力学第二定律与热力学第一定律的关系

剖析：(1)关于滑动摩擦力的功:热力学第一定律中,滑动摩擦力做功可以全部转化为热.热力学第二定律却说明这一热量不可能在不引起其他变化的情况下完全变成功.

(2)关于热量的传递:热量可以从高温物体自动传向低温物体,而热力学第二定律却说明热量不能自动从低温物体传向高温物体.

(3)关于能量:热力学第一定律说明在任何过程中能量必守恒,热力学第二定律却说明并非所有能量守恒过程均能实现,能量转化有方向性.

(4)热力学第一定律是和热现象有关的物理过程中能量守恒的特殊表达形式,说明功及热量与内能改变的定量关系,而第二定律指出了能量转化与守恒能否实现的条件和过程进行的方向,指出了一切变化过程的自然发展方向不可逆,除非靠外界影响.所以二者相互独立,又相互补充.

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【例1】根据热力学第二定律，下列判断正确的是（ ）

A.电流的能不可能全部变为内能