Презентация на тему "Второе начало термодинамики" 10 класс

Содержание

• 
  Слайд 1

  ВТОРОЕ НАЧАЛО ТЕРМОДИНАМИКИ

• 
  Слайд 2

  НЕОБРАТИМОСТЬ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ

  ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ УТВЕРЖДАЕТ, ЧТО КОЛИЧЕСТВО ЭНЕРГИИ ПРИ ЛЮБЫХ ЕЕ ПРЕВРАЩЕНИЯХ ОСТАЕТСЯ НЕИЗМЕННЫМ. НО! ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ НИЧЕГО НЕ ГОВОРИТ О ТОМ, КАКИЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ВОЗМОЖНЫ. Заметьте, многие процессы, которые возможны с точки зрения закона сохранения энергии, никогда не протекает в действительности.

• 
  Слайд 3
  

  Примеры: ► Нагретые тела остывают ►Колебания маятника Энергетически допустимо: увеличение амплитуды колебаний маятника за счет охлаждения самого маятника и окружающей среды. Энергетически допустим процесс передачи теплоты от холодного тела к горячему.

• 
  Слайд 4
  

  НЕОБРАТИМЫМ называется процесс, обратный которому может протекать только как одно из звеньев более сложного процесса. Передача тепла от холодного тела к горячему используя холодильную установку, потребляющую энергию. Увеличение амплитуды маятника в результате более сложного процесса, включающего толчок рукой

• 
  Слайд 5
  

  ИЛЛЮСТРАЦИЯ НЕОБРАТИМОСТИ ЯВЛЕНИЙ В ПРИРОДЕ ПРОСМОТР КИНОФИЛЬМА В ОБРАТНОМ НАПРАВЛЕНИИИ «ПАДЕНИЕ ХРУСТАЛЬНОЙ ВАЗЫ СО СТОЛА» Соединение лежащих на полу осколков и восстановление ВАЗЫ ПРОЦЕСС ВОССТАНОВЛЕНИЯ ВАЗЫ ИЗ ОСКОЛКОВ НЕ ПРОТИВОРЕЧИТ ЗАКОНАМ СОХРАНЕНИЯ ЭНЕРГИИ, ЗАКОНАМ МЕХАНИКИ, НИ ВООБЩЕ КАКИМ ЛИБО ЗАКОНАМ,КРОМЕ

• 
  Слайд 6

  ВТОРОЙ ЗАКОН ТЕРМОДИНАМИКИ

  Указывает направление возможных энергетических превращений, выражая необратимость процессов в природе Установлен путем обобщения опытных фактов

• 
  Слайд 7
  

  ФОРМУЛИРОВКА КЛАУЗИУСА Невозможно перевести тепло от более холодной системы к более горячей при отсутствии одновременных изменений в обеих системах или окружающих телах Невозможен процесс, единственным результатом которого была бы передача энергии путем теплообмена от тела с низкой температурой к телу с более высокой температурой.

• 
  Слайд 8
  

  ФОРМУЛИРОВКА КЕЛЬВИНА 1851 г Невозможно осуществить такой периодический процесс, единственным результатом которого было бы получение работы за счет теплоты, взятой от одного источника. В циклически действующей тепловой машине невозможен процесс, единственным результатом которого было бы преобразование в механическую работу всего количества теплоты, полученного от единственного теплового резервуара.

• 
  Слайд 9
  

  Самопроизвольные процессы в изолированной системе всегда происходят направлении перехода от маловероятного состояния в более вероятное

• 
  Слайд 10
  

  КЛАУЗИУС(Clausius) Рудольф Юлиус Эмануэль ( 1822 - 1888), немецкий физик, один из основателей термодинамики и молекулярно-кинетической теории теплоты. Окончил в Берлинский университет. Первым понял и проанализировал идеи С. Карно и оценил их значение для теории теплоты и тепловых машин. Развивая эти идеи, Клаузиус в 1850 (одновременно с У. Кельвином) дал первую формулировку второго начала термодинамики, в которой содержалось утверждение о необратимости процесса передачи теплоты: "Теплота не может сама собою перейти от более холодного тела к более тёплому". Ввёл понятие энтропии, длины свободного пробега молекул. Количественно объяснил явления в газах, как внутреннее трение, теплопроводность и диффузия. Иностранный член Лондонского королевского общества (1868), член-корреспондент Парижской АН (1865).

• 
  Слайд 11
  

  ТОМСОНУильям (1824-1907) (с 1892 за научные заслуги получил титул лорда КЕЛЬВИНа - Kelvin) английский физик, один из основоположников термодинамикипрезидент Лондонского королевского общества, иностранный член-корреспондент (1877) и иностранный почетный член (1896) Петербургской АН. Труды по многим разделам физики (термодинамика, теория электрических и магнитных явлений и др.). Ввел абсолютную шкалу температур (шкала Кельвина), дал одну из формулировок второго начала термодинамики, Активный участник осуществления телеграфной связи по трансатлантическому кабелю, установил зависимость периода колебаний контура от его емкости и индуктивности. Изобрел многие электроизмерительные приборы, усовершенствовал ряд мореходных инструментов.

• 
  Слайд 12
  

  На основании любой из формулировок второго закона термодинамики могут быть доказаны следующие утверждения, которые называются теоремами Карно: ►Коэффициент полезного действия тепловой машины, работающей при данных значениях температур нагревателя и холодильника, не может быть больше, чем коэффициент полезного действия машины, работающей по обратимому циклу Карно при тех же значениях температур нагревателя и холодильника. ►Коэффициент полезного действия тепловой машины, работающей по циклу Карно, не зависит от рода рабочего тела, а только от температур нагревателя и холодильника.

• 
  Слайд 13
  

  Любой участок цикла Карно и весь цикл в целом может быть пройден в обоих направлениях. Обход цикла по часовой стрелке соответствует тепловому двигателю, когда полученное рабочим телом тепло частично превращается в полезную работу. Обход против часовой стрелки соответствует холодильной машине, когда некоторое количество теплоты отбирается от холодного резервуара и передается горячему резервуару за счет совершения внешней работы. Поэтому идеальное устройство, работающее по циклу Карно, называют обратимой тепловой машиной.

• 
  Слайд 14
  

  Энергетическая схема холодильной машины.Q1  0, T1 > T2. Работа А совершается при приведении машины в действие. Количество теплоты Q1 передается рабочим телом нагревателю более высокой температуры, а количество теплоты Q2 поступает от рабочего тела к холодильнику. Теплота передается от холодного тела к горячему → холодильная машина

• 
  Слайд 15
  

  Если полезным эффектом является отбор некоторого количества тепла |Q2| от охлаждаемых тел (например, от продуктов в камере холодильника), то такое устройство является обычным холодильником. Эффективность работы холодильника βх можно охарактеризовать отношением Эффективность работы холодильника – это количество тепла, отбираемого от охлаждаемых тел на 1 джоуль затраченной работы.

• 
  Слайд 16
  

  Если полезным эффектом является передача некоторого количества тепла |Q1| нагреваемым телам (например, воздуху в помещении), то такое устройство называется тепловым насосом. Эффективность βТ теплового насоса может быть определена как отношение Эффективность работы теплового насоса – это количеством теплоты, передаваемое более теплым телам на 1 джоуль затраченной работы.

• 
  Слайд 17
  

  Радиатор – черная решетка позади холодильника, испаритель – морозильная камера внутри него и компрессор – насос с электродвигателем. Радиатор и испаритель сделаны из металлической трубки, заполненной легко сжижающимся газом – хладоном.

• 
  Слайд 18
  

  «Науку все глубже постигнуть стремись, Познанием вечного жаждой тянись.Лишь первых познаний блеснет тебе свет,Узнаешь: предела для знания нет.»         Фирдоуси ( Персидский и таджикский поэт 940–1030 г.г)