熱力學(xué)第二定律高二物理教案

時間:2023-05-06 16:44:00 物理教案 我要投稿
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熱力學(xué)第二定律高二物理教案

  學(xué)習(xí)目標(biāo)

熱力學(xué)第二定律高二物理教案

  1. 知道自然界中熱侍導(dǎo)的方向性。

  2. 初步了解熱力學(xué)第二定律,并能用熱力學(xué)第二定律解釋第二類永動機(jī)不能制造成功的原因。

  3. 能用熱力學(xué)第二定律解釋自然界中的能量轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移以及方向性問題。

  學(xué)習(xí)重、難點(diǎn)

  熱力學(xué)第二定律及用定律解釋一些實(shí)際問題。

  學(xué)法指導(dǎo)

  自主、合作、探究、師生討論

  知識鏈接

  1.熱力學(xué)第一定律的內(nèi)容: 。

  2.機(jī)械能能否全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,那么內(nèi)能能否全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能?舉例說明

  學(xué)習(xí)過程

  用案人自我創(chuàng)新

  [自主學(xué)習(xí)]

  1. 閱讀P56思考與討論提出的問題,體會熱傳導(dǎo)的方向性。說說你對一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的這名話的理解。

  2. 熱機(jī)是一種把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的裝置。熱機(jī)包括熱源、工作物質(zhì)、冷凝器幾部分組成。其工作原理為:熱機(jī)從熱源吸收熱量Q1,推動活塞做功W,然后向冷凝器釋放熱量Q2。根據(jù)能量守恒三者關(guān)系為: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 教type=#_x0000_t75 ole=表示,即 。

  思考:熱機(jī)的效率能否達(dá)到100%,為什么?

  3. 第二類永動機(jī):

  只從單一熱源吸收熱量,使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ鹌渌兓臒釞C(jī)。根據(jù)你所了解的知識,第二類永動機(jī)可能研制成嗎?說說你的理由。

  4. 熱力學(xué)第二定律

  (1) 兩種表述:

 、(這是按照熱傳導(dǎo)的方向性來描述的)。

 、(這是按照機(jī)械能與熱能轉(zhuǎn)化過程的方向性來描述的)。

  說明:

  (1) 熱力學(xué)第二定律的兩種表述看上去似乎沒有什么聯(lián)系,然而實(shí)際上它們是等效的。

  (2) 熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)是它揭示了大量分子參與的宏觀過程的方向性,使人們認(rèn)識到自然界中進(jìn)行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性。

  (3) 熱力學(xué)第一定律和第二定律的區(qū)別:

  [例題與習(xí)題]

  [例1]下列哪些過程具有方向性( )

  A熱傳導(dǎo)過程

  B.機(jī)械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程

  C.氣體的擴(kuò)散過程

  D.氣體向真空中的膨脹

  [例2]根據(jù)熱力學(xué)第二定律,下列說法中正確的是( )

  A. 不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功而不引起其它變化

  B. 沒有冷凝器,只有單一的熱源,能將從單一熱源吸收的熱量全部用來做或,而不引起其它變化的熱機(jī)是可能實(shí)現(xiàn)的

  C. 制冷系統(tǒng)將冰箱里的熱量傳給外界較高的溫度的空氣中不引起其它變化

  D. 不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體而不引起其它變化

  [練習(xí)1] 根據(jù)熱力學(xué)第二定律,下列說法中正確的是( )

  A. 熱機(jī)中燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化成機(jī)械能

  B. 電流的能不可能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能

  C. 在火力發(fā)電機(jī)中,燃?xì)獾膬?nèi)能不可能全部變成電能

  D. 在熱傳導(dǎo)中,熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體。]

  [例3]下列說法正確 的是( )

  A. 第二類永動機(jī)和第一類永動機(jī)一樣,都違背了能量守恒定律

  B. 第二類永動機(jī)違背了能量轉(zhuǎn)化的方向性

  C. 自然界中的能量是守恒的,所以不用節(jié)約能源

  D. 自然界中的能量盡管是定恒的,但有的能量便于利用,有的能量不便于利用,幫要節(jié)約能源

  [例4]關(guān)于熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律,下列說法正確的是( )

  A. 熱力學(xué)第一定律指出內(nèi)能可以與其它形式的能相互轉(zhuǎn)化,而熱力學(xué)第二定律則指出內(nèi)能不可能完全轉(zhuǎn)化成其它形式的能,幫這兩條定律是相互矛盾的

  B. 內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為其它形式的能,只是會產(chǎn)生其它影響,幫兩條定律并不矛盾

  C. 兩條定律都是有關(guān)能量的轉(zhuǎn)化定律,它們不但不矛盾,而且沒有本質(zhì)的區(qū)別

  D. 其實(shí)能量守恒定律已經(jīng)包含了熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律

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