新課標(biāo)人教版3-3選修三104熱力學(xué)第二定律2(專(zhuān)業(yè)版)
【正文】 不違背熱力學(xué)第一定律的過(guò)程不一定都可以發(fā)生。 ?結(jié)論 :熱力學(xué)第二定律的一種表述 :熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體。 ? 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 ? 通過(guò)學(xué)習(xí)熱力學(xué)第二定律，可以使學(xué)生明白熱機(jī)的效率不會(huì)達(dá)到 100%，我們只能想辦法盡量提高熱機(jī)的效率，但不能渴求達(dá)到 100%。 ? 【 課時(shí)安排 】 ： 1課時(shí) ? 【 教具準(zhǔn)備 】 ： ? 教師：多媒體課件，一個(gè)電冰箱模型，一盆涼水，準(zhǔn)備一個(gè)酒精燈和一個(gè)鐵塊，鐵鉗。 降溫 我們能不能看到這樣的現(xiàn)象：一個(gè)放在水平地面上的物體，靠降低溫度，可以把內(nèi)能自發(fā)地轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，使這個(gè)物體運(yùn)動(dòng)起來(lái)． 思考討論下列問(wèn)題： ，不能制成的原因是什么？ （違背了能量守恒） ？ (熱機(jī)是一種把內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的裝置 ) 100%？ (熱機(jī)的效率不能達(dá)到 100%) 以?xún)?nèi)燃機(jī)為例，氣缸中的氣體得到燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量為Q1，推動(dòng)活塞做工 W，然后排出廢氣，同時(shí)把熱量Q2散發(fā)到大氣中， 由能量守恒定律可知： Q1 = W + Q2 ?我們把熱機(jī)做的功 W和它從熱源吸收的熱量 Q1的比值叫做熱機(jī)的效率，用 η表示 ?η=W / Q1 ?實(shí)際上熱機(jī)不能把得到的全部?jī)?nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，熱機(jī)必須有熱源和冷凝器，熱機(jī)工作時(shí)，總要向冷凝器散熱，不可避免的要由工作物質(zhì)帶走一部分熱量 Q2，所以有： Q1W ?因此，熱機(jī)的效率不可能達(dá)到 100%，汽車(chē)上的汽油機(jī)械效率只有 20%～ 30%，蒸汽輪機(jī)的效率比較高，也只能達(dá)到 60%，即使是理想熱機(jī)，沒(méi)有摩擦，也沒(méi)有漏氣等能量損失，它也不可能把吸收的熱量百分之百的轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，總要有一部分散發(fā)到冷凝器中。 第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)和第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)比較 ? 熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律 熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律是構(gòu)成熱力學(xué)知識(shí)的理論基礎(chǔ)，前者對(duì)自然過(guò)程沒(méi)有任何限制，只指出在任何熱力學(xué)過(guò)程中能量不會(huì)有任何增加或損失，反映的是物體內(nèi)能的變化與熱量、做功的定量關(guān)系；后者則是解決哪些過(guò)程可以自發(fā)地發(fā)生，哪些過(guò)程必須借助于外界條件才能進(jìn)行。
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