热力学第二定律 说课稿 教案
热力学第二定律的备课教案
热力学第二定律的备课教案一、引言热力学第二定律是热力学中最重要的定律之一，它揭示了自然界中热流的方向，以及热量如何转化为有用的能量。
本备课教案将深入探讨热力学第二定律的概念、背后的原理以及实际应用。
通过本节课的学习，学生将能够全面理解热力学第二定律，并能够运用所学知识解决相关问题。
二、核心概念1. 热力学第二定律的定义热力学第二定律表明，自发发生的热流只能从高温物体传向低温物体，而不会相反。
这意味着在孤立的系统中，热量不会自动从冷物体传到热物体，除非外界做功。
2. 熵的增加与熵的理解熵是一个用来描述系统混乱程度的物理量，也可以理解为热力学系统的无序程度。
根据热力学第二定律，孤立系统的熵总是增加的，直到达到最大值，达到熵最大值的状态为热死状态。
熵的增加体现了热流不可能自动从冷物体传到热物体的事实。
三、原理解析1. 卡诺热机的工作原理卡诺热机是热力学第二定律的一个重要应用实例，它由两个等温过程和两个绝热过程组成。
卡诺热机的工作原理是基于热量从高温热源到低温热源的自发传递，通过循环过程将热量转化为有用的功。
2. 热力学温标的定义与实践热力学温标是基于热力学第二定律的概念，将绝对零度作为温标的零点。
根据热力学第二定律，温度可以作为确定热流方向的一个参考。
热力学温标在实践中广泛应用，例如摄氏度和开尔文温标。
3. 热力学第二定律的推论：熵增原理热力学第二定律的一个重要推论是熵增原理，也被称为熵不减原理。
熵增原理表明在孤立系统中，熵的增加是系统自发发生的，不会自动降低。
这一原理在实际中有着广泛的应用，例如解释自然界中的不可逆过程。
四、实际应用1. 热力学第二定律在工程中的应用热力学第二定律在工程领域中具有广泛的应用，如汽车发动机、电力工厂和制冷设备等。
通过热力学第二定律，工程师可以根据系统的性质和工作要求来设计高效的能量转换装置。
2. 热力学第二定律在环境保护中的意义热力学第二定律对环境保护具有重要意义。
通过深入理解熵增原理，我们可以意识到资源的有限性以及废弃物对环境的影响。
第4节 热力学第二定律 教学设计
第4节热力学第二定律[学习目标]1．知道传热、扩散现象、机械能与内能的转化等都具有方向性。
具有方向性的过程是不可逆的。
2．理解热力学第二定律的两种表述。
3．学会用热力学第二定律解释自然界中的能量转化、转移及方向性问题。
知识点1热力学第二定律1．热传导的方向性(1)热量可以自发地由高温物体传到低温物体。
(2)热量不能自发地由低温物体传到高温物体。
(3)热传导过程是有方向性的。
2．热力学第二定律的克劳修斯表述热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
即热传导的过程具有方向性。
3．热力学第二定律的开尔文表述不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。
(该表述阐述了机械能与内能转化的方向性)[判一判]1．(1)热量不能由低温物体传给高温物体。
()(2)科技发达后，热机的效率可以达到100%。
()(3)机械能可以全部转化为内能，而内能不能自发地全部转化为机械能。
()提示：(1)×(2)×(3)√知识点2能源是有限的1．能量耗散能量在数量上虽然守恒，但其转移和转化却具有方向性。
在各种各样的活动中，其他形式的能最终都转化成内能流散到周围环境中，再也不能自动聚集起来驱动机械做功了，这种转化过程叫作能量耗散。
2．品质降低能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式叫品质降低。
能量在利用过程中，总是由高品质的能量最终转化为低品质的能量。
能源的使用过程中虽然能的总量保持守恒，但能量的品质下降了。
[判一判]2．(1)能量耗散不遵循能量守恒定律。
()(2)能量耗散会导致能量品质的降低。
()(3)为了可持续发展，必须节约能源。
()提示：(1)×(2)√(3)√1．(对热力学第二定律的理解)关于热力学定律，下列说法中正确的是() A．在一定条件下物体的温度可以降到绝对零度B．第二类永动机和第一类永动机一样，都违背了能量守恒定律C．热机的效率可以达到100%D．在热传递中，热量不可能自发地从低温物体传给高温物体解析：选D。
鲁科版选修3《热力学第二定律》说课稿
鲁科版选修3《热力学第二定律》说课稿一、引言热力学是物理学的重要分支之一，热力学第二定律是热力学中的基本原理之一。
选修该课程的目的是让学生了解热力学第二定律的基本概念和原理，并掌握应用热力学第二定律解决实际问题的方法。
二、教材内容概述本节课主要涵盖以下几个方面的内容：2.1 热力学第二定律的基本概念•热力学第二定律的提出背景和意义•热力学第二定律的表述方式2.2 热力学第二定律的理论基础•热力学第二定律的两种等价表述：卡诺定理和熵增原理•卡诺循环的原理及其在实际中的应用•熵的定义和性质2.3 热力学第二定律在实际中的应用•热机的效率与热力学第二定律的关系•热泵与制冷机的原理及其应用•热力学第二定律在能源供应和利用中的重要意义三、教学目标本节课的教学目标主要有以下几点： 1. 了解热力学第二定律的基本概念和原理； 2. 掌握热力学第二定律的两种等价表述方式：卡诺定理和熵增原理； 3. 理解热力学第二定律在实际生活中的应用，如热机效率、热泵和制冷机的原理； 4. 引导学生思考热力学第二定律对能源供应和利用的重要意义。
四、教学重点和难点4.1 教学重点•热力学第二定律的基本概念和原理；•热力学第二定律的两种等价表述方式：卡诺定理和熵增原理；•热力学第二定律在实际生活中的应用。
4.2 教学难点•热力学第二定律的理论基础和其在实际中的应用；•引导学生思考热力学第二定律对能源供应和利用的重要意义。
五、教学方法和教学手段为了达到预期的教学目标，我们将采用以下教学方法和教学手段：5.1 教学方法•讲授法：通过讲解教师课件和板书，引导学生理解热力学第二定律的基本概念、原理和应用；•实例分析法：通过实际案例，阐释热力学第二定律在实际应用中的意义；•提问法：通过提问学生，激发学生的思考兴趣，促进课堂互动。
5.2 教学手段•板书：简洁明了地梳理课程重点和难点，并与学生共同概括重要原理与公式；•多媒体展示：利用多媒体展示教师课件，辅助学生理解热力学第二定律的理论和应用；•讨论交流：鼓励学生提问、讨论，激发学生的学习兴趣和思考能力。
粤教版高三物理选修3《热力学第二定律》说课稿
粤教版高三物理选修3《热力学第二定律》说课稿一、教材分析《热力学第二定律》是高中物理选修3的一章内容，属于粤教版高中物理选修教材的一部分。
本章主要介绍热力学第二定律的概念和表述、数量关系以及应用等内容，为学生进一步理解热力学的基本原理和应用提供了基础。
本章内容具体包括热力学第二定律的概念、卡诺循环、卡诺热机的效率和热力学不可逆过程等内容。
通过学习本章，学生将深入理解热力学第二定律的意义和应用，掌握相关运算方法和数值计算技巧，培养学生的物理思维和解题能力。
二、教学目标本节课的教学目标主要有三个方面：1.理解热力学第二定律的概念和表述，明确宏观系统的热力学性质和微观粒子的无序性之间的关系；2.掌握卡诺循环和卡诺热机效率的计算方法，了解热力学过程中能量转化的限制；3.能够应用热力学第二定律的原理，分析和解决与热力学相关的实际问题。
三、教学重点和难点本节课的教学重点和难点主要集中在以下几个方面：1.热力学第二定律的概念和表述：需要帮助学生理解“热量不能自动从低温物体传到高温物体”这一基本原理，并与微观粒子的无序性联系起来。
2.卡诺循环和卡诺热机效率的计算：需要引导学生掌握卡诺循环的计算方法，理解热力学过程中能量转化的限制，以及计算热机效率的公式和计算步骤。
3.热力学第二定律的应用：通过实际问题的讨论和解决，帮助学生应用热力学第二定律原理，思考和分析与热力学相关的实际问题，培养学生的问题解决能力。
四、教学内容与方法1. 理论授课针对热力学第二定律的概念和表述，首先通过引入实际生活中的例子，如冷却水杯和汽车发动机等，引发学生的兴趣和思考。
然后详细介绍温度、热量和熵的概念，并对宏观系统和微观粒子的无序性之间的关系进行解释。
同时，利用图示和实验现象对热力学第二定律进行直观展示和说明，帮助学生更好地理解。
2. 计算实例演示针对卡诺循环和卡诺热机效率的计算，通过具体计算实例的演示，引导学生掌握计算方法和步骤。
从理论上讲解卡诺循环的原理和流程，然后介绍计算卡诺热机效率的公式，结合具体实例进行演示计算过程。
热力学第二定律的微观解释 说课稿 教案 教学设计
热力学第二定律的微观解释教学目标知识与技能1.了解有序和无序，宏观态和微观态的概念。
2.了解热力学第二定律的微观意义。
3.了解熵的概念，知道熵是反映系统无序程度的物理量。
4.知道随着条件的变化，熵是变化的。
过程与方法１.学会通过现象总结规律的科学方法2.知道熵的概念，知道任何自然过程中一个孤立系统的总熵不会减少情感态度和价值观培养分析、归纳、综合能力教学过程：引入新课教学一、有序和无序宏观态和微观态1.有序和无序有序：只要确定了某种规则，符合这个规则的就叫做有序。
无序：不符合某种确定规则的称为无序。
无序意味着各处都一样，平均、没有差别，有序则相反。
有序和无序是相对的。
2.宏观态和微观态宏观态：符合某种规定、规则的状态，叫做热力学系统的宏观态。
微观态：在宏观状态下，符合另外的规定、规则的状态叫做这个宏观态的微观态。
系统的宏观态所对应的微观态的多少表现为宏观态无序程度的大小。
如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说这个“宏观态”是比较无序的，同时也决定了宏观过程的方向性——从有序到无序。
二、热力学第二定律的统计意义1、热力学第二定律的微观意义对于一个热力学系统，如果处于非平衡态，我们认为它处于有序的状态，如果处于平衡态，我们认为它处于无序的状态。
在热力学中，序：区分度。
热力学第二定律的微观意义：一切自然过程总是沿着无序性增大的方向进行。
下面从统计观点探讨过程的不可逆性微观意义，并由此深入认识第二定律的本质。
2、热力学第二定律的的本质：不可逆过程的统计性质（以气体自由膨胀为例）一个被隔板分为A、B相等两部分的容器，装有4个涂以不同颜色分子。
开始时，4个分子都在A部，抽出隔板后分子将向B部扩散并在整个容器内无规则运动。
画出隔板被抽出后，4分子在容器中可能的分布情形。
分析：1、微观态共有24=16种可能的方式，而且4个分子全部退回到A部的可能性即几率为1/24=1/16。
一般来说，若有N个分子，则共2N种可能方式，而N个分子全部退回到A部的几率1/2N.对于真实理想气体系统N 1023/mol，这些分子全部退回到A部的几率为231021。
热力学第二定律 说课稿 教案
热力学第二定律一、教材分析本节介绍热力学第二定律，该定律与热力学第一定律是构成热力学知识的理论基础，热力学第一定律对自然过程没有任何限制，只指出在任何热力学过程中能量不会有任何增加或损失，热力学第二定律解决哪些过程可以发生，教学时要注意讲清二者的关系。
二、教学目标知识和技能1、能判断涉及热现象的宏观过程是具有方向性的；2、知道并理解热力学第二定律的两种经典表述；3、形成关于宏观热现象都具有不可逆性的概念；4、认识到热力学第一定律与热力学第二定律具有同样重要的意义。
过程和方法分析各种热学现象的过程，归纳出现象背后的普遍规律──热力学第二定律。
情感、态度和价值观1、体会科学发现的曲折性和必然性；2、体会热力学第二定律对于人类实践的指导意义。
三、教学重难点重点：热力学第二定律内容的理解。
难点：热力学第二定律的两种表述的理解。
四、学情分析学生已经掌握了热力学第一定律，能够说出一些热现象的方向性，如热传递从高温到低温，本节要求学生更加深入的理解热现象的方向性，从现象到本质，具有一定难度。
五、教学方法思考、讨论、总结发言，多媒体。
六、课前准备预习学案阅读课本七、课时安排 1课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑（二）情景引入、展示目标师：我们先从分析一组物理现象开始。
请看下面的一些视频：①空气和二氧化氮气体的扩散；②烧红的铁棒浸入水中冷却；③向密闭的广口瓶中充气，将瓶塞充开；④在草坪上滚动的足球最终停下来；⑤一玻璃杯从桌子边缘摔在地面上破碎。
（展示视频）师：这些是我们眼中能看到的现象，大家能否描述一下上述现象的逆过程？并判断这些逆过程可能实现吗？注意语言表述的准确性，大家相互讨论一下。
（三）合作探究、精讲点拨1.可逆与不可逆过程（1）.热传导的方向性生1：现象①的逆过程是均匀混合的空气与二氧化氮气体过一段时间变的泾渭分明：上面是空气，下面是二氧化氮。
该过程不可能。
生2：现象②的逆过程是浸在水中的铁棒过一段时间后吸收水的热量变红了，而水温降低了。
大学_热力学第二定律教案
一、教学目标1. 知识目标：（1）了解热力学第二定律的基本概念；（2）掌握克劳修斯表述和开尔文表述；（3）理解熵的概念及其在热力学中的作用；（4）掌握热力学第二定律在现实生活中的应用。
2. 能力目标：（1）能够运用热力学第二定律解释实际问题；（2）培养逻辑思维和分析问题的能力。
3. 情感目标：（1）激发学生对热力学第二定律的兴趣；（2）培养学生的科学精神和创新意识。
二、教学重点1. 热力学第二定律的基本概念；2. 克劳修斯表述和开尔文表述；3. 熵的概念及其在热力学中的作用；4. 热力学第二定律在现实生活中的应用。
三、教学难点1. 熵的概念及其在热力学中的作用；2. 热力学第二定律在现实生活中的应用。
四、教学过程（一）导入1. 引入热力学基本概念，如能量守恒定律；2. 提出问题：如何描述热力学过程的不可逆性？（二）新课讲解1. 热力学第二定律的基本概念：（1）孤立系统自发地朝向热力学平衡方向演化；（2）第二类永动机永不可能实现。
2. 克劳修斯表述和开尔文表述：（1）克劳修斯表述：不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；（2）开尔文表述：不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响。
3. 熵的概念及其在热力学中的作用：（1）熵是系统微观粒子无序程度的量度；（2）熵增定律：在自然过程中，一个孤立系统的总混乱度（即熵）不会减小。
4. 热力学第二定律在现实生活中的应用：（1）热机效率；（2）能源利用；（3）生态学等领域。
（三）课堂练习1. 分析一个实际生活中的热力学现象，运用热力学第二定律进行解释；2. 讨论热力学第二定律在实际应用中的重要性。
（四）总结与作业1. 总结本节课所学内容；2. 布置作业：阅读相关资料，了解热力学第二定律在某一领域的应用，撰写一篇短文。
五、教学反思1. 本节课通过讲解热力学第二定律的基本概念、克劳修斯表述和开尔文表述、熵的概念及其在热力学中的作用等内容，使学生掌握了热力学第二定律的基本知识；2. 在课堂练习环节，引导学生运用所学知识分析实际问题，培养学生的实际应用能力；3. 通过本节课的学习，激发学生对热力学第二定律的兴趣，培养学生的科学精神和创新意识。
热力学第二定律的微观解释说课稿教案案
热力学第二定律的微观解说新课标要求（一）知识与技术认识热力学第二定律的微观意义。
（二）过程与方法经过对微观状态和宏观状态的剖析，理解熵的意义。
（三）感情、态度与价值观经过对热力学第二定律微观意义的研究，激发学习物理的动力。
教课要点热力学第二定律的微观意义。
教课难点对熵和熵增添原理的理解。
教课方法讲练法、剖析概括法、阅读法教课器具：投影仪、投电影教课过程（一）引入新课教师：（复习发问）用投电影出示以下问题1．什么是热传导的方向性？2．机械能和内能之间互相转变的方向性指的是什么？3．什么是第二类永动机？为何第二类永动机不行能制成？4．热力学第二定律的两种表述方式是什么？学生思虑回答后，教师指出：系统的宏观表现源于构成系统的微观粒子的统计规律。
本节课就要从微观的角度说明为何波及热运动的宏观过程会有必定的方向性。
（二）进行新课1．有序和无序宏观态与微观态教师：先指引学生阅读教材相关内容，以“扑克牌”为例，领会“有序”和“无序”的含义，进而进一步领会“宏观态”和“微观态”的含义。
教师：（解说）当我们以系统的分子数散布而不划分详细的分子来描绘的系统状态叫热力学系统的宏观态；假如使用分子数散布并且划分详细的分子来描绘的系统状态叫热力学系统的微观态。
在热力学系统中，因为存在大批粒子的无规则热运动，任一时辰各个粒子处于何种运动状态完整部是有时的，并且又都随时间无规则地变化。
系统中各个粒子运动状态的每一种散布，都代表系统的一个微观态，系统的微观态的数目是大批的，在随意时辰系统随机地处于此中随意一个微观态。
下边我们以上图所示的状况为例来进一步加以说明。
假定容器中体积相等的A、B 两室内拥有 a、b、c、d 一共 4 个全同的分子，它们在 A、 B 两室内的散布状况共有 16 种方式。
详细散布以下：（0，4）1（0，abcd）4（ l ，3）［（a，bcd），（b，acd），（c，abd），（d，abc）］（2，2）（cd，ab）］（3，l ）64［（ ab，cd ），（ ac，bd），（ad， bc），（ bc，ad），（bd，ac），［（ bcd，a），（acd，b），（ abd，c），（abc， d）］（4，0）1（abcd，0）上边的散布表达中，如（2，2）表示一个宏观态（即A、B 两室内各有 2 个分子但不划分详细分子）而（ab，cd）表示一个微观态（ a 和 b 分子在 A 室内，c 和d 分子在 B 室内）由上表可清楚地看出，不一样的宏观态包括着不一样数目的微观态，此中以A、 B 两室各有 2 个分子的宏观态包括的微观态数目最多（ 6 个）而以 4 个分子所有散布在 A 室或所有散布在 B 室的宏观态所包括的微观态数目最少（都是 1 个）。
《热力学第二定律》教案
《热力学第二定律》教课设计三维教课目的1、知识与技术（1）认识热力学第二定律的发展简史；（2）认识什么是第二类永动机，为何第二类永动机不能够制成；（3）认识热传导的方向性；（4）认识热力学第二定律的两种表述方法，以及这两种表述的物理本质；（5）认识什么是能量耗散。
2、过程与方法：3、感情、态度与价值观：教课要点：热力学第二定律及所反应出的热现象的宏观过程的方向性。
教课难点：热力学第二定律中所描绘的" 不发生其余变化 " 。
教课方法：多媒体协助教课，剖析议论解说相联合。
教课器械：多媒体演示系统、自制电脑教课软件。
教课过程：第四节热力学第二定律（一）引入新课发问：热力学第必定律的内容是什么？第一类永动机为何没有制成？能量守恒定律是如何表述的？在能量守恒定律中，存在着能量的 " 转移 " 和 " 转变 " ，详细到热力学第二定律，内能和内能之间存在着 " 转移 " 以及内能和机械能之间也存在着 " 转变 " 的过程，引入课题：热力学第二定律。
（二）新课教课1、内能的转移 : 内能转移本质就是热传达。
例 1：冰箱中的冰激凌在停电时的消融过程，指引学生剖析消融的原由。
（热量能够从高温物体传达给低温物体）冰箱里的冰激凌在冰箱正常工作时并无消融。
进一步指引学生思虑热量只好从高温物体传达给低温物体这类说法能否稳当。
假如不稳当应当如何说。
进而得出所谓的热量从高温物体向低温物体传达是一个自觉的过程，热量从低温物体向高温物体转移需要其余的物理过程参加。
（以模拟动画说明内能转移过程的方向性）（1）热力学第二定律克劳修斯表述：不行能使热量从低温物体传达到高温物体而不产生其余变化。
内能转移过程的方向性说明 : 不产生其余变化是指没有其余物理过程参加。
2、内能和机械能之间的转变（ 1）第二类永动机瓦特蒸汽机的发明说明人们开始了热机理论的研究，（" 热机 " 就是一种把内能转变成机械能的机械）1824 年，卡诺在《论火的动力》中指出" 凡是有温度差的地方便可以发生动力"1834 年，克拉珀龙把卡诺这一思想几何化为" 卡诺循环 "热机从高温热源汲取热量Q，此中一部分对外做功W，另一部分被开释给低温热源，依据能量守恒定律 Q1 = Q 2 + W η=W/ Q1 = (Q 1- Q 2) /Q 1 =1 - Q 2/ Q 1，能够知道 Q2越少，η越高，于是人们就考虑可否让Q2不存在，这样便可以产生一个η=100％的热机，便可以产生另一种永动机，能够看到这类机械其实不违犯能量守恒定律，这一类永动机叫第二类永动机。
5..3《热力学第二定律》教案1(鲁科选修3-3)
5. 3 热力学第二定律自学目标1、了解涉及热现象的一切宏观过程都是不可逆的。
2、了解热力学第二定律的两种不同的表述，以及这两种表述的物理实质．知道热力学第二定律不同的表达方式及其等效性。
7UBwJP8bEY3、能利用热力学第二定律解释一些物理现象预习导学1．从热传导、气体的扩散现象、机械能和内能的转化过程、气体向真空膨胀的过程等具体的过程中逐步认识自然界中的宏观过程具有方向性。
7UBwJP8bEY2．热量可以自发地从高温物体向低温物体传递，但要从低温物体向高温物体传递，必须有第三者的介入．在电冰箱的例子中，热量的确从低温物体<箱内食品），传到了高温物体<箱外空气）．但这不是自发的过程，这个过程必须有第三者的介入：．7UBwJP8bEY3．在物理学中，反映宏观过程的方向性的定律就是热力学第二定律．按热传导的方向性来表述：．这是热力学第二定律的克劳修斯表述．4．从能量的角度看，热机的工作分为两个阶段，第一阶段是燃烧燃料，把燃料中的化学能变成工作物质的，第二阶段是工作物质对外做功，把自己的变成．7UBwJP8bEY5．热机工作时输出的机械功W总要燃料产生的热量Q．热机的效率总是．按能量转化的方向性来表述热力学第二定律：7UBwJP8bEY．这是热力学第二定律的开尔文表述．也即机械能可以全部转化为内能，而．7UBwJP8bEY6．第一类永动机是指不需要任何动力或燃料，却能不断地对外做功，这类永动机违背了能量守恒定律；第二类永动机是指可以从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不引起其他变化，这类永动机并不违背能量守恒定律，但是它违背能量转化的方向性，同样也不能制成．7UBwJP8bEY7．一切涉及热现象的宏观过程都具有．范例精析例1根据热力学第二定律，可知下列说法中正确的有< ）a.热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体b.热量能够从高温物体传到低温物体，也可能从低温物体传到高温物体c.机械能可以全部转化为内能，但内能不可能全部转化为机械能d.机械能可以全部转化为内能，热量也可能全部转化为机械能解读根据热传递规律可知热量不可能自发地从低温物体传到高温物体．但在一定条件下，热量也可以从低温物体传到高温物体，例如电冰箱等就是这样的装置．因此选项B是正确的．7UBwJP8bEY机械能可以全部转化为内能，在一定条件下，热量也可以全部转化为机械能，例如气体的等温膨胀，就是将吸收来的热量全部用来对外做功，但是它引起了一定的变化，那就是气体膨胀了，要使气体回到原来状态，就必须对气体做功．因此选项D是正确的．所以，选项BD正确．7UBwJP8bEY拓展本题若不认真推敲，就会错选AC两个选项，原因是它们与热力学第二定律的意义很相近．但是它们都少了一句“而不引起其他变化”，也就是说若引起其他变化或者说在一定条件下，热量也可以从低温物体传到高温物体，热量也可以全部转化为机械能．7UBwJP8bEY例2 第二类永动机不可能制造出来的原因是其工作原理违背了< ）A.热力学第一定律b.能量守恒定律c.热力学第二定律d.热力学第三定律分析与解第二类永动机是指能将吸收的热量完全变为有用的功而不引起其他变化的热机，显然其违背了热力学第二定律，故正确选项为Ｃ7UBwJP8bEY拓展热力学第二定律指明了做功生热的过程是不可逆的，除非有外界的影响或帮助．反馈练习1．下列说法中正确的是< ）A、热量可以自发地从低温物体传给高温物体B、内能不能转化为动能C、摩擦生热是动能向内能的转化D、热机的效率最多可以达到100％7UBwJP8bEY2．下列说法正确的是< ）A．第二类永动机与第一类永动机一样违背了能量守恒定律B．自然界中的能量是守恒的，所以能量永不枯竭，不必节约能源C．自然界中有的能量便于利用，有的不便于利用D．不可能让热量由低温物体传递给高温物体而不引起其它任何变化7UBwJP8bEY3．下列说法中，正确的是< ）a．一切形式的能量间的相互转化都具有方向性b．热量不可能由低温物体传给高温物体c．气体的扩散过程具有方向性d．.一切形式的能量间的相互转化都不具有方向性4．下列哪些物理过程具有方向性< ）a．热传导过程b．机械能和内能的转化过程c．气体的扩散过程d．气体向真空中膨胀的过程5．下列关于热机的说法中，正确的是< ）a.热机是把内能转化为机械能的装置b.热机是把机械能转化为内能的装置c.只要对内燃机不断进行革新，它可以把气体的内能全部转化为机械能d.即使没有漏气、也没有摩擦等能量损失，内燃机也不能把内能全部转化为机械能6关于第二类永动机，下列说法中正确的是< ）a.它既不违反热力学第一定律，也不违反热力学第二定律b.它既违反了热力学第一定律，也违反了热力学第二定律c.它不违反热力学第一定律，但违反热力学第二定律d.它只违反热力学第一定律，不违反热力学第二定律参考答案1．C2．CD3．C4．ABCD5．ad6．C申明：所有资料为本人收集整理，仅限个人学习使用，勿做商业用途。
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热力学第二定律
一、教材分析
本节介绍热力学第二定律，该定律与热力学第一定律是构成热力学知识的理论基础，热力学第一定律对自然过程没有任何限制，只指出在任何热力学过程中能量不会有任何增加或损失，热力学第二定律解决哪些过程可以发生，教学时要注意讲清二者的关系。
二、教学目标
知识和技能
1、能判断涉及热现象的宏观过程是具有方向性的；
2、知道并理解热力学第二定律的两种经典表述；
3、形成关于宏观热现象都具有不可逆性的概念；
4、认识到热力学第一定律与热力学第二定律具有同样重要的意义。
过程和方法
分析各种热学现象的过程，归纳出现象背后的普遍规律──热力学第二定律。
情感、态度和价值观
1、体会科学发现的曲折性和必然性；
2、体会热力学第二定律对于人类实践的指导意义。
三、教学重难点
重点：热力学第二定律内容的理解。
难点：热力学第二定律的两种表述的理解。
四、学情分析
学生已经掌握了热力学第一定律，能够说出一些热现象的方向性，如热传递从高温到低温，本节要求学生更加深入的理解热现象的方向性，从现象到本质，具有一定难度。
五、教学方法
思考、讨论、总结发言，多媒体。
六、课前准备
预习学案阅读课本
七、课时安排 1课时
八、教学过程
（一）预习检查、总结疑惑
（二）情景引入、展示目标
师：我们先从分析一组物理现象开始。
请看下面的一些视频：①空气和二氧化氮气体的扩散；②烧红的铁棒浸入水中冷却；③向密闭的广口瓶中充气，将瓶塞充开；④在草坪上滚动的足球最终停下来；⑤一玻璃杯从桌子边缘摔在地面上破碎。
（展示视频）师：这些是我们眼中能看到的现象，大家能否描述一下上述现象的逆过程？并判断这些逆过程可能实现吗？注意语言表述的准确性，大家相互讨论一下。
（三）合作探究、精讲点拨
1.可逆与不可逆过程
（1）.热传导的方向性
生1：现象①的逆过程是均匀混合的空气与二氧化氮气体过一段时间变的泾渭分明：上面是空气，下面是二氧化氮。
该过程不可能。
生2：现象②的逆过程是浸在水中的铁棒过一段时间后吸收水的热量变红了，而水温降低了。
该过程不可能。
生3：现象③的逆过程是从瓶中冲出去的气体又自动回到瓶中，瓶中气体的压强达到了将瓶塞冲开时的压强。
该过程不可能。
生4：现象④的逆过程是静止在草坪上的足球自动地吸收草地的热量转化为足球的动能，足球滚了起来。
该过程不可能。
生5：现象错误！链接无效。
的逆过程是碎在地面上的玻璃杯自动地变成完整的杯子，并跳回桌面。
该过程不可能。
师：所有的这些现象有何共同特征？
生：都是不可逆的。
师：既然在不同的现象背后存在着一个共同特征，那么就应该存在着一个普遍的客观规律。
事实上，许多科学家已经从不同的角度分别进行了归纳总结，提出了热力学第二定律。
(2).说明：
①“自发地”过程就是在不受外来干扰的条件下进行的自然过程。
②热量可以自发地从高温物体传向低温物体，热量却不能自发地从低温物体传向高温物体。
③要将热量从低温物体传向高温物体，必须有“外界的影响或帮助”，就是要由外界对其做功才能完成。
电冰箱、空调就是例子。
2.热力学第二定律的两种表述
①.克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。
②.开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。
3.热机
热机是把内能转化为机械能的装置。
其原理是热机从热源吸收热量
W，然后向冷凝器释放热量Q2。
由能量守恒定律可得：
Q1=W+Q2
我们把热机做的功和它从热源吸收的热量的比值叫做热机效率，
4.第二类永动机
①.设想：只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热机。
②.第二类永动机不可能制成，表示尽管机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化成机械能而不引起其他变化；机械能和内能的转化过程具有方向性。
典型例题
例1 下列所述过程是可逆的，还是不可逆的？
A.气缸与活塞的组合内装有气体，当活塞上没有外加压力，活塞与气缸间没有摩擦，气体缓慢地膨胀时；
B.上述装置，当活塞上没有外加压力，活塞与气缸上摩擦很大，使气体缓慢地膨胀时；
C.上述装置，没有摩擦，但调整外加压力，使气体能缓慢地膨胀时；
D.在一绝热容器内盛有液体，不停地搅动它，使它温度升高；
E.在一传热容器内盛有液体，容器放在一恒温的大水池内，液体不停地搅动，可保持温度不变；
F.在一绝热容器内，不同温度的液体进行混合；
G.在一绝热容器内，不同温度的氦气进行混合；
解析：A.发生自由膨胀，则是不可逆的；
B.有摩擦发生，也是不可逆的；
C.是准静态无摩擦的膨胀，则为可逆过程。
D.这是做功变为热的过程，一定不可逆。
E.此过程中既有“功变热”又有“热传导”，也是不可逆过程。
F.液体的扩散是不可逆过程。
G.有一定温度差的热传导是不可逆过程。
友情提示：注意分析可逆与不可逆满足的条件。
例2 一种冷暖两用型空调，铭牌标注：输入功率1kW，制冷能力1.2×104kJ/h，制热能力1.3×104kJ/h。
这样，该空调在制热时，每消耗1J电能，将放出3J多热量。
是指标错误还是能量不守恒？
解析：都不是。
空调制冷、制热靠压缩机做功，从室内（室外）吸收热量放到室外(室内)。
在制热时，放出的热量等于消耗的电能与从室外吸收的热量之和，完全可以大于电能消耗。
这既不违背热力学第一定律，也不违背热力学第二定律。
友情提示：本题注重考查对热力学第一定律，热力学第二定律的理解。
（四）反思总结、当堂检测
（五）发导学案、布置作业
九、板书设计：
热力学第二定律的两种表述
①.克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。
②.开尔文表述：不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。