【正文】 位于浙江省溫嶺西部，樂清灣東北角。 四川省屬貧油省份 ，但生物能源比較豐富 ， 每年產(chǎn)生沼氣約 10億立方米 。 核電具有發(fā)電成本低、對環(huán)境污染小和安全等優(yōu)點。（從直接利用地熱的規(guī)模來說，最常用的是地 熱水淋浴，占總利用量的 1/3以上，其次是地熱水養(yǎng)殖和種植約占 20%，地 熱采暖約占 13%，地熱能工業(yè)利用約占 2%）。據(jù) 有關(guān)專家估算，在全球邊界層內(nèi)的總能量為 1015瓦，一年中約為 1016千瓦時電力的能量，相當于目前全世界每年所燃燒能量的 3000倍。 二、開發(fā)新能源－－迫在眉睫 水能： 水作為能量的載體，被太陽能驅(qū)動地球上三棲（水、陸、空） 循環(huán)。 。梅特勒的大爆炸學說也認為，宇宙是以有序的狀態(tài)開始，不斷地向無序狀態(tài)發(fā)展，它與熱力學第二定律是相符的。 注意： 微觀狀態(tài)數(shù)最大的平衡態(tài)狀態(tài)是最混亂、最無序的狀態(tài)。 所以，實際觀測到的總是均勻分布這種宏觀態(tài)。 均勻分布對應(yīng)的微觀態(tài)數(shù)最多。 231021 對單個分子或少量分子來說，它們擴散到 B部的過程原則上是可逆的。 對于一個熱力學系統(tǒng)，如果處于非平衡態(tài)，我們認為它處于有序的狀態(tài)，如果處于平衡態(tài)，我們認為它處于無序的狀態(tài)。 ? 熱力學第二定律說明了自然界的實際過程是按一定的方向進行的，是不可逆的，相反方向的過程不能自動發(fā)生，或者說，如果可以發(fā)生，則必然引起其它后果。 但是當氣體膨脹非常緩慢又沒有其它摩擦時，它卻是可逆的。 A 在熱現(xiàn)象中，可逆過程只有在 準靜態(tài) 和 無摩擦 的條件下才有可能。 一個系統(tǒng)，由一個狀態(tài)出發(fā)經(jīng)過某一過程達到另一狀態(tài)，如果存在另一個過程，它能使系統(tǒng)和外界完全復原（即系統(tǒng)回到原來狀態(tài)，同時消除了原過程對外界引起的一切影響）則原來的過程稱為 可逆過程 ； ?單擺運動：一個單擺，如果不受空氣阻力及其它摩擦力，當它離開某一位置后，經(jīng)過一個周期又回到原來的位置而周圍一切都無變化。 開爾文表述否定了熱機效率能達百分這百的可能性 高溫熱源 T1 熱機A吸Q吸放吸Q ||???1?第二類永動機（單熱機）不能制成。 這些典型例子說明自然界的實際過程是按一定的方向進行的，相反方向的過程不能自動發(fā)生，或者說，如果可以發(fā)生，則必然引起其它后果。妖精在適當?shù)臅r候打開閥門，讓快的分子從 B 進入 A，慢的分子從 A進入B ，結(jié)果不須消耗能量， B 部分的溫度就下降，A部分的溫度就上升，熱量可以自發(fā)地從低溫物體流向高溫物體。 區(qū)別與聯(lián)系． ? 解答：熱力學第一定律指出了在任何熱力學過程中，能量不會有任何增減或損失，對自然過程也沒有限制；而熱力學第二定律是解決了哪些過程可以發(fā)生。 ? 2．第二類永動機不可能制成 ? 表示機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有方向性．盡管機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化成機械能，同時不引起其他變化． ? 3．第一類永動機和第二類永動機 ? 它們都不可能制成，第一類永動機的設(shè)想違反了能量守恒定律；第二類永動機的設(shè)想雖不違反能量守恒定律，但違背了跟熱現(xiàn)象相聯(lián)系的宏觀自然過程具有方向性的規(guī)律。而人類都不能利用這種“新能源”，究其原因，是因為涉及物理學的一個基本定律 —— 熱力學第二定律． ? 新課教學： ? (一 )、熱傳導的方向性 ? 1．實例：熱量會自動地從高溫物體傳給低溫度物體。 ? 過程與方法 ? 1．熱力學第二定律的表述方式與其他物理定律的表述方式有一個顯著不同，它是用否定語句表述的。 如何用能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點分析物理現(xiàn)象； 熱力學第一定律 Δ U = W + Q中各物理量的意義及正負號的確定。在這個過程中我們說，熱量從高溫物體傳遞到了低溫物體，這個過程稱之為熱傳遞。 ? 二、重點、難點分析 ? 1．教學重點是使學生掌握三個概念（分子平均動能、分子勢能、物體內(nèi)能），掌握三個物理規(guī)律（溫度與分子平均動能關(guān)系、分子勢能與分子之間距離關(guān)系、熱傳遞與功的關(guān)系）。則在將拉桿緩慢向外拉動的過程中，兩部分氣體的內(nèi)能如何變化？ 《 熱和內(nèi)能 》 教學目標 ? 1．在物理知識方面要求： ? （ 1）知道分子的動能，分子的平均動能，知道物體的溫度是分子平均動能大小的標志。如兩物體溫度和體積均相同，而內(nèi)能卻沒有確定的關(guān)系。 ? 3．理解做功與內(nèi)能改變的數(shù)量關(guān)系。 系統(tǒng)只由于外界對它做功而與外界交換能量它不從外界吸熱，也不向外界放熱，這樣的過程叫 絕熱過程 哪些力做功僅由物體的起點和終點兩個位置決定與物體的運動路徑無關(guān)？ 重力 電場力 二、內(nèi)能 任何一個熱力學系統(tǒng)都必定存在一個只依賴于系統(tǒng)自身狀態(tài)的物理量，這個物理量在兩個狀態(tài)間的差別與外界在絕熱過程中對系統(tǒng)所做的功相聯(lián)系。因此， ? 教學中著重培養(yǎng)學生對物理概念和規(guī)律的理解能力。故 C正確。 物體內(nèi)能 復習題： 下列說法正確嗎 ? A、物體所有分子的動能的總和 =物體的動能 B、速度快的分子比速度慢的分子溫度高 C、溫度高物體中的分子運動速度大于溫度低的物體 中的分子運動速度 . 500C 水分子的平均動能 ____1Kg 500C 水分子平均動能 10Kg 500C 水的內(nèi)能 _____ 1Kg 500C 的水的內(nèi)能 等于 大于 關(guān)于內(nèi)能，下列說法正確的是 A、溫度相同的物體內(nèi)能一樣多 B、一罐氣放在卡車上隨卡車做加速運動，罐中氣體動能越來越大，所以內(nèi)能也越來越大 C、一定質(zhì)量的物體的內(nèi)能，由溫度和體積決定 D、某物體的內(nèi)能為 E，含分子數(shù)為 n個，那么每個分子的內(nèi)能為 E/n 機械能增大 C 改變內(nèi)能的兩種方式 做功 熱傳遞 對內(nèi) 對外 吸熱 放熱 內(nèi)能增加 內(nèi)能增加 內(nèi)能減少 內(nèi)能減少 （外界對物體做功） （物體對外界做功） （物體從外界吸熱） （物體對外界放熱） （ 3）做功和熱傳遞在改變內(nèi)能效果上是等效的 做功和熱傳遞的區(qū)別 （ 1）做功改變內(nèi)能：實質(zhì)上是其它形式的能和內(nèi)能 之間轉(zhuǎn)化 （ 2）熱傳遞：實質(zhì)上是各物體間內(nèi)能的轉(zhuǎn)移 內(nèi)能 是一個 狀態(tài)量 ，一個物體在不同的狀態(tài)下有不同的內(nèi)能 內(nèi)能與熱量的區(qū)別 熱量 是一個 過程量 ，它表示由于熱傳遞而引起的變化過程中轉(zhuǎn)移的能量，即內(nèi)能的改變量。 能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體；在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中其總量不變，這就是能量守恒定律 . 五、永動機不可能制成 永動機：不消耗任何能量，卻可以源源不斷地對外做功，這種機器叫永動機 .人們把這種不消耗能量的永動機叫第一類永動機 .（不吃草的馬） 根據(jù)能量守恒定律，任何一部機器，只能使能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，而不能無中生有地制造能量，因此 第一類永動機是不可能制成的 . P68圖 六、總結(jié) 熱力學第一定律： Δ U = W + Q 能量守恒定律： 能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到別的物體；在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中其總量不變，這就是 能量守恒定律 . 一定量的氣體吸收熱量 ， 體積膨脹并對外做功 ，則此過程的末態(tài)與初態(tài)相比 ， （ ） A． 氣體內(nèi)能一定增加 B． 氣體內(nèi)能一定減小 C． 氣體內(nèi)能一定不變 D． 氣體內(nèi)能是增是減不能確定 例題 D 下列說法正確的是 （ ） A．外界對氣體做功，氣體的內(nèi)能一定增大 B．氣體從外界只收熱量，氣體的內(nèi)能一定增大 C．氣體的溫度越低，氣體分子無規(guī)則運動的平均 動能越大 D．氣體的溫度越高，氣體分子無規(guī)則運動的平均 動能越大 例題 D 例題 下列說法正確的是 （ ） A． 外界對一物體做功 ， 此物體的內(nèi)能一定增加 B． 機械能完全轉(zhuǎn)化成內(nèi)能是不可能的 C． 將熱量傳給一個物體 ， 此物體的內(nèi)能一定改變 D． 一定量氣體對外做功 ， 氣體的內(nèi)能不一定減少 D 例題 4： 一定質(zhì)量的理想氣體 ， 從某一狀態(tài)開始 ， 經(jīng)過一系列變化后又回一開始的狀態(tài) ， 用 W1表示外界對氣體做的功 ， W2表示氣體對外界做的功 ， Q1表示氣體吸收的熱量 ， Q2表示氣體放出的熱量 ， 則在整個過程中一定有 （ ） A． Q1— Q2=W2— W1 B． Q1=Q2 C． W1=W2 D． Q1Q2 點撥： 整個過程的內(nèi)能不變， ΔE = 0 由熱力學第一定律 ΔE=W 總 +Q總 =0 Q總 = W總 ∴ Q1— Q2=W2— W1 A 如圖所示 ,密閉絕熱的具有一定質(zhì)量的活塞 ,活塞的上部封閉著氣體 ,下部為真空 ,活塞與器壁的摩擦忽略不計 ,置于真空中的輕彈簧的一端固定于理想氣體容器的底部 .另一端固定在活塞上 ,彈簧被壓縮后用繩扎緊 ,此時彈簧的彈性勢能為 EP(彈簧處于自然長度時的彈性勢能為零 ),現(xiàn)繩突然斷開 ,彈簧推動活塞向上運動 ,經(jīng)過多次往復運動后活塞靜止 ,氣體達到平衡態(tài) ,經(jīng)過此過程 （ ） A． EP全部轉(zhuǎn)換為氣體的內(nèi)能 B. EP一部分轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能 ,其余部分仍 為彈簧的彈性勢能 C． EP全部轉(zhuǎn)換成活塞的重力勢能和氣體的內(nèi)能 D． EP一部分轉(zhuǎn)換成活塞