2017-2018学年鲁科版选修3-3 热力学第二定律 第1课时 学案
2017-2018学年鲁科版选修3-3      热力学第二定律      第1课时  学案第2页

温物体传到高温物体,A对,B错,C对.气体向真空中膨胀的过程也是不可逆的,具有方向性的,D对.

答案:ACD

第二类永动机的实质

历史上也曾有不少人设想制造一种热机,用它把物体与地面摩擦所生成的热量都吸收过来,并对物体做功,将内能全部转化为动能,使因摩擦停止运动的物体在地面上运动起来,而不引起其他变化,这种机械称为第二类永动机.第二类永动机不违反能量守恒定律,但要注意:尽管机械能可以全部转化成内能,内能却不能全部转化成机械能,而不引起其他变化.比如,内燃机气缸中的气体吸收燃料燃烧时产生的热量Q1,推动活塞做功W,但排去的废气同时把一部分热量Q2散发到大气中,由能量守恒定律知道Q1=W+Q2,所以气体燃烧产生的热量并没有全部转化为机械能,热机的效率不可能达到100%,所以第二类永动机不可能制成,这表明机械能和内能的转化过程具有方向性.尽管机械能可以全部转化成内能,内能却不能全部转化成机械能,同时不引起其他变化.

【例2】 第二类永动机不可能制成,是因为...( )

A.违背了能量守恒定律

B.热量总是从高温物体传递到低温物体

C.机械能不能全部转化为内能

D.内能不能全部转化为机械能,同时不引起其他变化

解析:第二类永动机的设想并不违背能量守恒定律,但却违背了涉及热现象的能量转化过程是有方向性的规律,A错.在引起其他变化的情况下,热量也可由低温物体非自发地传递到高温物体,B错.机械能可以全部转化为内能,如物体克服摩擦力做功的过程,C错.但在不引起其他变化的情况下,内能却不能全部转化成机械能.D对.

答案:D

三点剖析

类题演练1

根据热力学第二定律,下列说法中正确的是...( )

A.热量能够从高温物体传到低温物体,但不能从低温物体传到高温物体

B.热量能够从高温物体传到低温物体,也可能从低温物体传到高温物体

C.机械能可以全部转化为内能,但内能不可能全部转化为机械能

D.机械能可以全部转化为内能,内能也可能全部转化为机械能

解析:因为自然界客观存在的热现象的宏观过程具有方向性,热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,但是可以实现由低温物体向高温物体的传递;内能不可能全部转化为机械能,而不引起其他变化,如果在热传递或能量转化过程引起其他变化,也可实现可逆转化.

答案:BC

类题演练2

如图5-3-3所示,气缸内盛有定量的理想气体,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.现将活塞杆与外界连接使之缓慢地向右移动,这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功.若已知理想气体的内能只与温度有关,则下列说法正确的是( )