20xx-20xx學年物理人教版選修3-3教案：104-熱力學第二定律-2-【含答案】-資料下載頁
2025-04-05 05:33本頁面
【正文】 功熱轉化過程的分析，得到了熱力學第二定律的克勞修斯表述和開爾文表述。這兩種表述的共同點是什么？ 生：都指明了物理進程的一種方向性。 師：不錯，熱力學第二定律的實質就是指明了自發(fā)的宏觀熱現(xiàn)象具有方向性。任何一類宏觀自然過程進行方向的說明可以作為熱力學第二定律的表述。請觀察擴散現(xiàn)象、氣體向真空擴散的過程（展示幻燈片）。大家能否結合這些現(xiàn)象給出熱力學第二定律的其他表述呢？ 生1：熱力學第二定律也可表述為：擴散過程是不可逆的?！ ∩?：熱力學第二定律也可表述為：氣體向真空中自由膨脹的過程是不可逆的?！ 煟哼@些說法都不錯，當然還有其他不同的表述，所有的這些表述都是等價的。請同學們課后相互討論交流?！ ×⒒仡櫯c思考 師：現(xiàn)在讓我們來回顧一開始提出的設想：能否利用海水降溫的方法獲取有用功？ 生1：不行，該過程盡管不違背能量守恒定律，但卻違背了熱力學第二定律?！ 煟哼`背了熱力學第二定律中的哪種表述？ 生2：違背了開爾文表述。即不可能從海水這單一熱源吸收熱量，使之變?yōu)橛杏霉?，而不產(chǎn)生其他影響?！ 煟翰诲e。但是在沒有發(fā)現(xiàn)熱力學第二定律之前，有許多科學家就試圖制造諸如此類的機器，這稱之為第二類永動機?，F(xiàn)在看來，第二類永動機也不可能實現(xiàn)。開爾文表述是從功能關系來表述的，因此開爾文表述也可說成：第二類永動機不可能實現(xiàn)?？梢娢覀儾粌H要受制于能量的轉化與守恒定律，還要受到能量轉化方向的制約。也可以說熱力學第一定律指明了我們所擁有的“資本”總量；熱力學第二定律則規(guī)定了我們“資本”運營的方式和方法?！ ≌n后請同學們再利用熱力學定律說明開始的五個視頻的逆過程為什么不能完成，并完成教材后的問題與練習題?！ 景鍟O計】 第十章第五節(jié) 熱力學第二定律 【教學反思】 與熱力學第一定律不同的是，熱力學第二定律與日常的生活、學習較遠，并且熱力學第二定律的兩種表述實質上是通過大量實例歸納出來的，因此教學過程中利用好學生熟悉的熱學現(xiàn)象和曾經(jīng)接觸過的物理模型就非常重要。而課堂中學生積極主動地發(fā)表個人的看法，不管是對的，還是錯的，都對本課達成教學目標起到的推進作用。教學中利用流程圖形象地將能量轉化與守恒的特征與轉化的方向性特征并重地表示出來，并從多角度描述熱力學第二定律，有效地幫助學生建構了比較完整的宏觀熱學規(guī)律體系。 8
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