第四节 热力学第二定律
1.了解热现象中宏观自然过程的方向性． 2.理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．
3．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． 4.了解熵是反映系统无序程度的物理量．
一、热传导的方向性
1．两个温度不同的物体互相接触时，热量会自发地从___________高温物体传给___________低温物体，但不会自发地从___________低温物体传给___________高温物体．这说明：热传导过程是有___________方向性的．
2．热力学第二定律是一条反映自然界过程进行___________方向和___________条件的规律．
1．自然界中除热传递之外是否还有其他过程具有方向性？
提示：有．例如破镜不能自动地重圆；一滴墨水滴入一杯清水中，墨水扩散均匀之后，不可能再自动地聚集成一滴墨水．
二、机械能和内能转化过程的方向性
1．机械能和内能转化过程具有___________方向性，即机械能全部转化为内能的过程是可以___________自发进行的，内能全部转化为机械能的过程，是不能___________自发进行的，要将内能全部转化为机械能，必然会引起其他影响．
2．第二类永动机
(1)定义：从___________单一热源吸热全部用来___________做功，而不引起其他变化的热机．
(2)第二类永动机不可能制成．原因是它违背了热力学第二定律．
2．第一类永动机和第二类永动机有何不同？
提示：第一类永动机是违背能量守恒定律的机器，因此不可能制成．第二类永动机是违背了能量转化的方向性，因此也不可能制成．
三、热力学第二定律
1．第一种表述(克劳修斯表述)：热量不能___________自动地从低温物体传递到高温物体．或者说，不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化．(按照热传导的方向性来表述)．
2．第二种表述(开尔文表述)：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．(按照机械能与内能转化过程的方向性来表述)
热力学第二定律的这两种表述是等价的．热现象的宏观过程都具有方向性．
3．“水往低处流”是一个自发过程，在无外界影响时，它的逆过程可否实现？你由这一自然现象受到什么启发？
提示：不能实现．自然界中出现的自发过程一般都是不可逆的.
四、热力学第二定律的微观实质
1．做功是与分子群体的___________有序运动联系在一起的，内能是和分子的___________无序运动联系在一起的．机械能转化为内能的过程，从微观上来说，是大量分子的___________有序运动朝___________无序运动的方向转换的过程，其相反方向的过程是大量分子从___________无序运动朝___________有序运动方向转换的过程．
2．热传导过程是使物体内部分子的热运动由比较___________有序的状态向___________无序的状态转化的过程．
3．热力学第二定律的微观实质：与热现象有关的自发的宏观过程，总是朝着分子热运动状态___________无序性增加的方向进行的．
五、熵
意义：描述物体的无序程度，物体内部分子热运动无序程度越高，物体的熵就越大．
4．随着科技的不断发展，假如能够使热机没有漏气没有摩擦也没有机体热量损失，是不是能够使热机效率达100%?
提示：不能，原因是热机的工作物质吸收的热量不能全部用来做功，如汽车尾气会带走一部分热量．
对热力学第二定律的理解
1．克劳修斯表述指明热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助，其物理本质是揭示了热传递过程是不可逆的．
2．开尔文表述中的“单一热源”指温度恒定且均匀的热源．“不引起其他变化”是指唯一效果是热量全部转变为功而外界及系统都不发生任何变化．其物理实质揭示了热变功过程是不逆的．
3．热力学第二定律的每一种表述都揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性，进而使人们认识到自然界中一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，都是不可逆的．
