新课标人教版课件系列
《高中物理》
选修 1-2
2.4 《热力学第二定
律》
教学目标
知识与能力：
1
、了解某些热学过程的方向性；2
、了解什么是 第二类永动机，为什么第二类永动机不可能制成；
3
、了解热力学第二定律的两种表述，理解热 力学第二定律的物理实质；4
、知道什么是能量 耗散；5
、知道什么是热力学第三定律。教学重点：
1
、热力学第二定律的实质，定律的两 种不同表述；2
、知道什么是第二类永动机，以 及它不能制成的原因教学难点：热力学第二定律的物理实质 教具：扩散装置
地球上有大量的海水，
它的总质量约为 1.4×10 18 t ， 只要这些海水的温度降低 0.
10C ，就能放出 5.8×10 23 J
的热量，这相当于 1800 万
个核电站一年的发电量。
将 一 块 烧 红 的 铁 块 投 入 冷 水 中 ，
会 发 生 什 么 现
？ 象
铁 块 的 温 度 降 低 ，
水 的 温 度 升 高
， 最 终 两 者 温 度 相 同
．
将烧红的铁块投入水中
，结果铁块温度更高，水的
温度更低。
电冰箱 的内部温度比 外部温度低，
为什么致冷系 统还能不断地 把箱内热量传 给外界的空气
？
因为电冰箱消耗了 电能，对制冷系统做 了功，一旦切断电源
，电冰箱就不能把其
内部的热量传给外界
的空气了．相反，外
界的热量会自发地传
给电冰箱，使其温度
逐渐升高．
贮藏的 食品 大气
电冰箱制 冷系统
热传导的过程是有方向性的， 热传导的过程是有方向性的，
这个过程可以向一个方向自发地进 这个过程可以向一个方向自发地进
行，但是向相反的方向却不能自发 行，但是向相反的方向却不能自发 地进行。 地进行。
要实现相反方向的过程，必须 要实现相反方向的过程，必须 借助外界的帮助，因而产生其它影 借助外界的帮助，因而产生其它影
响或引起其它变化。
响或引起其它变化。
一个在水平地面上的物体
，由于克服摩擦力做功，最后要
停下来。在这个过程中，物体的
动能转化成为内能，使物体和地
面的温度升高。
我们能不能看到这样的现象： 降温
一个放在水平地面上的物体，靠降
低温度，可以把内能自发地转化为
动能，使这个物体运动起来．
有人提出这样一种设想，发明
一种热机，用它把物体与地面摩擦
所生的热量都吸收过来并对物体做
功，将内能全部转化为动能，使因
摩擦停止运动的物体在地面上重新
运动起来，而不引起其它变化．
热机是一种把内能转化为机械能的装 置 气缸中的气体得到
燃料燃烧时产生的 热量 Q
1 推动活塞做功 W
排出废气，同时把 热量 Q
2散发到大气 中。
Q
1=W+Q
2 热机效率 η=W/Q
1热源
冷凝器
热机
机械能和内能的转化
过程具有方向性。
打开阀门，容器 A 中的气体会自发地向容 器 B 中膨胀。最后两容 器都充满气体。
容器 B 中的气体能
否自发地流入容器 A,
使 B 中成为真空 ?
热源
热机
冷凝器
不可能使热量由低温物体传 递到高温物体，而不引起其 它变化。
不可能从单一热源吸收热量
并把它全部用来做功，而不
引起其它变化。
1 ，按热传递的方向性来表述
2 ，是按机械能与内能转化过
程的方向来表述。
程的方向来表述。
宇宙中存在着温度的下限： 宇宙中存在着温度的下限：
-273.15
-273.15 0 0 C C 。以这个下限为起点的 。以这个下限为起点的 温度叫热力学温度，用
温度叫热力学温度，用 T T 表示，单 表示，单 位是开尔文，符号是
位是开尔文，符号是 K K 。 。
氢弹爆炸中心 108K 实验室已获得的最高温度 6×107K
太阳中心 1.5×107K
地球中心 4×103K
乙炔火焰 2.9×103K
金的凝固点 1337.33K
锡的凝固点 505. 078K 月球的向阳面 4×102K 地球上出现的最高温度 331K 地球上出现的最低温度 185K
月球的背阴面 90K
氮的沸点 77K
氦的沸点 4.2K
星际空间 2.7K
实验室已获得的最低温度 2.4×10-11K
