2017-2018学年人教版选修3-3 10.4热力学第二定律 教案
2017-2018学年人教版选修3-3      10.4热力学第二定律    教案第3页

 能从一个物体传向另一个物体.当两个温度不同的物体接触时,这个"自发"的方向是从高温物体指向低温物体的。

  教师指出 热力学第二定律的克劳修斯表述实质上就是 热传递过程是不可逆的。

2、热力学第二定律的另一种表述(第二类永动机)

  前面我们学习了第一类永动机及其不能制成的原因(违背了能量守恒),接着 学习第二类永动机。

  分组合作学习,思考讨论下列问题

  1、热机是一种把什么能转化成什么能的装置?

2、热机的效率能否达到100 ?

3、第二类永动机模型

4、机械能和内能转化的方向性

然后由各小组代表回答,教师进行思路点拨

  1、热机是一种把内能转化成机械能的装置

  2、热机的效率不能达到100

原因分析

以内燃机为例,气缸中的气体得到燃烧时产生的热量为Q1,推动活塞

做功W,然后排出废气,同时把热量Q2散发到大气中,

由能量守恒定律可知 Q1 = W + Q2

我们把热机做的功W和它从热 吸收的热量Q1的比值叫做热机的效率,用η表示

   η=W / Q1

实际上热机不能把得到的全部内能转化为机械能,热机必须有热 和冷凝器,热机工作时,总要向冷凝器散热,不可避免的要由工作物质带走一部分热量Q2,所以有 Q1>W

因此,热机的效率不可能达到100 ,汽车上的汽油机效率只有20 ~30 ,蒸汽轮机的效率比较高,也只能达到60 ,即使是理想热机,没有摩擦,也没有漏气等能量损失,它也不可能把吸收的热量百分之百的转化成机械能,总要有一部分散发到冷凝器中。

  师生总结 热力学第二定律的另一种表述 不可能从单一热 吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响。这是热力学第二定律的开尔文表述 (也称第二类永动机)。

教师应该强调定律内容"而不产生其他影响"这个条件,举出"绝热膨胀"的例子加以说明。

第二类永动机并不违反能量守恒定律,人们为了制造出第二类永动机作出了各种努力