1、3 宏观过程的方向性,第四章 能量守恒与热力学定律,学习目标,1.了解热传递、扩散现象、机械能与内能转化等过程的方向性. 2.知道具有方向性的过程称为不可逆过程.,内容索引,重点探究 启迪思维 探究重点,达标检测 检测评价 达标过关,自主预习 预习新知 夯实基础,自主预习,一、热传递的方向性,在无外界影响的情况下，热量只能从 物体传向 物体，要使热量从低温物体传向高温物体，外界必须对物体 ，即热传递具有 .,二、扩散现象的方向性,事实表明大量分子从某一位置扩散到其他空间，在没有其他影响时，不可能再 原位置，即扩散现象具有 .,高温,低温,做功,方向性,全部回到,方向性,三、机械能与内能转化的方
2、向性,1.物体的内能不会自发地转化为物体的 ，即机械能与内能之间转化存在 . 2.热机的效率_(Q1表示热机从高温热源吸收的热量，Q2 表示向低温热源放出的热量，W表示对外做功).,方向性,动能,四、其他过程的方向性,1. 现象、 现象也具有方向性. 2.在事件发生时，只沿某个方向发生，而不可能在_的情况下沿相反方向发生的过程称为不可逆过程.,燃烧,爆炸,没有外界影响(或不产,生其他影响),1.判断下列说法的正误. (1)一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的.( ) (2)热量不会从低温物体传给高温物体.( ) (3)机械能可以完全转化为内能.( ) (4)内能不可能完全转化为机械能.(
3、 ),即学即用,答案,2.热量总是自发地从高温物体传递给低温物体，这说明热传递过程具有_.,答案,方向性,重点探究,1.两个温度不同的物体相互接触时，热量会自发地从低温物体传给高温物体，使高温物体的温度升高，低温物体的温度降低吗？,一、热传递的方向性,导学探究,答案 不会.,答案,2.热传递的方向性能否简单理解为“热量不会从低温物体传给高温物体”？,答案 不能.两个温度不同的物体相互接触时，热量会自发地从高温物体传给低温物体，使高温物体的温度降低，低温物体的温度升高，这个过程是自发进行的，不需要任何外界的影响或者帮助，有时我们也能实现热量从低温物体传给高温物体，如电冰箱，但这不是自发地进行的，
4、需要消耗电能.,知识深化,1.“自发地”过程就是不受外界干扰进行的自然过程. 2.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”，就是要有外界对其做功才能完成，例如电冰箱.,例1 (多选)关于空调机，下列说法正确的是 A.制冷空调机工作时，热量从低温物体传到高温物体 B.制暖空调机工作时，热量从高温物体传到低温物体 C.冷暖空调机工作时，热量既可以从低温物体传到高温物体，也可以从高温物体传到低温物体 D.冷暖空调机工作时，热量只能从高温物体传到低温物体,答案,解析,解析 空调机工作时，热量可以从低温物体传到高温物体，因为这里有外界做功.,二、扩散现象的方向性,答案,一滴黑墨水滴进一
5、杯清水中，不久整杯水都均匀地变黑了，有没有这样的“逆过程”：这杯均匀黑水中的小炭粒又自发地聚集在一起，成为一滴黑墨水，而其余部分又变成清水？,导学探究,答案 没有.,知识深化,1.两种不同的气体可以自发地进入对方，最后成为一种均匀的混合气体.相反，一种均匀的混合气体绝不会自发地分开成为两种气体. 2.气体的自由膨胀也是一种扩散现象，具有方向性.,例2 下列所述过程中，可能发生的是 A.打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后，又自发聚集进去，恢复原状 B.利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高 C.将水和酒精混合，然后它们又自动地各自分开 D.被工厂废水污染的湖水，废水自发的聚集到
6、一处,解析 A、C、D中的过程都是扩散现象，扩散现象具有方向性，所以逆过程不可能自发完成，故A、C、D错误. 热量不可能从低温物体自发地传递给高温物体，而不引起其他的变化，但通过一些其他手段可以实现，故B正确.,答案,解析,三、机械能与内能转化的方向性及其他过程的方向性,在平地上滚动的足球克服摩擦力做功，其动能转化为内能，最终停了下来，同时足球、地面及周围空气的温度略有上升.会不会有这样的现象：静止的足球和地面、周围的空气自发地降低温度释放内能，并将释放出的内能全部转化为动能，让足球又滚动起来？,导学探究,答案 不会.,答案,知识深化,1.机械能和内能转化过程的方向性 (1)机械能全部转化为内
7、能的过程是可以自发进行的，而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)热机的效率不可能达到100%. 2.其他过程的方向性 (1)燃烧过程具有方向性. (2)爆炸过程具有方向性.,例3 (多选)用两种不同的金属丝组成一个回路，接触点1插在热水中，接触点2插在冷水中，如图1所示，电流计指针会发生偏转，这就是温差发电现象.关于这一现象的正确说法是,图1,A.这一实验过程不违反能量守恒定律 B.在实验过程中，热水一定降温，冷水一定升温 C.在实验过程中，热水的内能全部转化成电能，电能则部分转化成冷水的内能 D.在实验过程中，热水的内能只有部分
8、转化成电能，电能则全部转化成冷水的内能,答案,解析,解析 整个过程中能量守恒且热现象有方向性，A、B正确； 在绝热过程中，热水中的内能除转化为电能外，还升高金属丝的温度，内能不能全部转化为电能；电能除转化为冷水的内能外，还升高金属丝的温度，电能不能全部转化为冷水的内能，C、D错误.,达标检测,1.(热传递的方向性)(多选)关于热传递的方向性，下列说法正确的是 A.热量能自发地由高温物体传给低温物体 B.热量能自发地由低温物体传给高温物体 C.在一定条件下，热量也可以从低温物体传给高温物体 D.热量不可能从低温物体传给高温物体,答案,1,2,3,解析,解析 在有外力做功的情况下，热量可以从低温物
9、体传给高温物体，但热量只能自发地从高温物体传给低温物体.,2.(扩散现象的方向性)用隔板将一绝热容器隔成A和B两部分，A中盛有一定质量的理想气体，B为真空(如图2甲所示).现把隔板抽出一部分，A中的气体自动充满整个容器(如图乙所示)，这个过程称为气体的自由膨胀，下列说法正确的是 A.自由膨胀过程中，气体分子只做定向运动 B.自由膨胀前后，气体的压强不变 C.自由膨胀前后，气体的温度不变 D.容器中的气体在足够长的时间内，能全部自动回到A部分,答案,1,2,3,解析,图2,解析 隔板抽出一部分后，气体分子做无规则热运动，故A错； 因容器绝热故Q0.又因气体自由膨胀故W0，由热力学第一定律UWQ可知U0，则气体温度不变，C正确； 由pV常量可知p减小，故B错； 由扩散现象的方向性知，气体在足够长的时间内不会全部自动回到A部分，故D错.,1,2,3,3.(机械能与内能转化的方向性)我们绝不会看到一个放在水平地面上的物体，靠降低温度就可以把内能自发地转化为动能，使这个物体运动起来.其原因是 A.违反了能量守恒定律 B.在任何条件下内能不可能转化成机械能，只有机械能转化成内能 C.机械能和内能的转化过程具有方向性，内能转化成机械能是有条件的 D.以上说法均不正确,答案,1,2,3,解析,解析 内能可以向机械能转化，但必须通过做功来实现.,
