104热力学第二定律

★★★学科：物理年级：高二时间：2019.5.20审核：★★★东陆高中教案设计稿纸-1-崇德法制博学力行共案个案第4节热力学第二定律【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。教材介绍了热力学第二定律的两种表述：一种是按照热传导过程的方向性表示，另一种是按照机械能与内能转化过程的方向性表述，这两种表述都表明：自然界中一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，教学时，要注意说明这两种不同表述的内在联系，讲清这两种表述的物理实质。【教学目标】1.了解热传递过程的方向性。2.知道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。3.知道什么是第二类永动机，为什么第二类永动机不可能制成。【重点、难点分析】：重点：热力学第二定律两种常见的表述。难点：1.热力学第二定律的开尔文表述。主备小组：第3组组长：王加勇★★★学科：物理年级：高二时间：2019.5.20审核：★★★东陆高中教案设计稿纸-2-崇德法制博学力行2.自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。一、引入新课：我们在初中学过，当物体温度升高时，就要吸收热量；当物体温度降低时，就要放出热量。而且热量公式Q=cm△t，这里有一个有趣的问题：地球上有大量的海水,它的总质量约为1.4×1018t,如果这些海水的温度降低0.1oC,将要放出5.8×1023J焦耳的热量这相当于1800万个功率为100万千瓦的核电站一年的发电量。为什么人们不去研究这“新能源”呢？原来，这样做是不可能的，这涉及物理学的一个基本定律，这就是本节要讨论的热力学第二定律。二、新课讲授[学生带着问题阅读、讨论]：思考：1、何为热传导的方向性？2、什么是第二类永动机？它违背了什么规律？3、何为热力学第二定律？它有几种表述方法？一、热传导的方向性：高温物体只能“自发地”将热量传给低温物体，而低温物体必须要依靠外界的辅助才能将热量传给高温物体。【针对训练】：优化设计第3题二、第二类永动机１、没有冷凝器的能从单一热源吸收热量并全部用来做功而不引起其他变化的热机。２、特征：符合能量守恒定律；不可能引起其他变化。★★★学科：物理年级：高二时间：2019.5.20审核：★★★东陆高中教案设计稿纸-3-崇德法制博学力行３、结论：机械能和内能的转化过程具有方向性，尽管机械能可以全部转化为内能，但内能却不能全部转化为机械能，同时不引起其它变化【针对训练】：优化设计第5题三、热力学第二定律表述一：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不产生其他变化。（按热传导的方向性表述）表述二：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。（按能量转化的方向性表述）小结：自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。【针对训练】：优化设计能力提升第6、8题【本节小结】:学习了热力学第二定律，进一步说明第二类永动机不能制成的,违背热力学第二定律。四、作业：p61问题与练习:2、3