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11.5 自然过程的方向在线视频

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11.5 自然过程的方向课程教案、知识点、字幕

同学好

这节我们讲自然过程的方向

这是热力学第二定律那章节里的

第一部分内容

我们知道热力学第一定律

其实就是能量守恒的定律

那么在自然界满足能量守恒的过程

一定能自然的发生么

下面以功热转换为例

第一个是这个焦耳曾经做过的

热功当量这个实验

这个水里边呢有个叶片 叶片跟这个轴连起来

轴上呢缠着绳子

绳子呢通过滑轮挂上一个重物

你放手了这个重物就会下落

下落过程呢

就会带动这个叶片转动搅动这个水

重力呢克服这个水的阻力做功

把这个物体的这个势能转化成水的这个内能

所以水的这个温度呢就上升一点

可是下面这个现象呢

在实际过程中是绝对不会发生的

什么现象呢

这个物体不是下落到地面了么

可是过一会儿呢

这个水里边的这个温度啊自己降下来一点

那当然他的内能就降下来一点

那么这个少下来的这个内能呢

转化成这个物体的势能

使这个重物啊从地面自动的升上来

这个过程啊是不可能发生的对吧

下面再看单摆这个例子啊

这个单摆呢摆动

那当然因为空气阻力它最终会停下来

结果呢单摆摆动的这个能量呢

就转化成周围空气的内能

那么周围空气的温度呢就上升一点了

可是下面这个现象呢

你也不会在实际过程中观察到

就是假如说这个单摆是静止在这的

可是周围的空气温度自动降下来一点

也就是说它的内能呢自动降下来一点

把这部分内能呢 转化成这个单摆的运动动能

使这个单摆啊重新摆动起来

这种事情你是绝对观察不到的 对吧

所以我们说功热转换它是有一定方向的

这种啊通过克服摩擦

而使功变热的这个过程啊其实是不可逆的

那么这句话呢我们也可以这样说

热不能自动地转化为功

你比如说刚才那么单摆那个例子

那周围空气的内能啊

不可能自动降下来转化为功

使这个单摆重新摆动起来

这句话呢我们还有另外一种说法就是

唯一效果是热全部转化为功的过程是不可能的

那这几句话啊 实际上都是等价的

那在这里面你可能说

我们热机不是把热转换成功了么

可是你不要忘了热机做功啊

它并不是说唯一效果是把热转换成功了

因为热机做功的时候啊

它还有另一部分热量

从高温热库传给了低温热库

还有热传导这个过程发生

所以它不是唯一的效果

所以综合起来我们说

功热转换的过程是具有方向性的

下面我们再看一看热传导这个例子

实际过程当中

热量总是从高温物体传向低温物体

所以从高温物体向低温物体

传热的过程是不可逆的

因为你从没有观察到

从低温物体向高温物体自动的传热

所以我们把这个这句话呢也可以换一句话说

热量不能自动地从低温物体传向高温物体

或者我们这样说 唯一效果是热量由

低温物体传向高温物体的过程是不可能的

你可能说 致冷机不是

把热量从低温物体传向了高温物体么

可是它不是唯一的效果

因为你要想让致冷机工作的话

外界还得做功呢

所以热传导过程也具有方向性

我们再看这个气体绝热自由膨胀这个过程

假设有一个绝热容器啊

气体装在这个半面 这边是真空

中间是个隔板

如果你把隔板抽掉的话

这个气体当然自由膨胀到整个容器里面

这个过程呢你只要把隔板去掉的话

它就会自然发生

可是你绝对无法想象

这个气体自动地压缩到左半边来

这种事情是绝对不会发生的 对吧

所以我们说气体向真空中绝热自由膨胀

的过程是不可逆的

综合我们刚才这个分析的这些几个现象

它们都跟热现象有关 对吧

而这些和热现象有关的实际宏观过程

都是不可逆的

我们还知道另一个不可逆性

就是时间是不可逆的

老夫子讲过逝者如斯夫

时间流逝过去了 就再也不会回来了 对吧

那么时间的不可逆性

会不会和我们刚才讲的这些

与热现象有关的

这个实际宏观现象的不可逆性有关系呢

当然有人相信它们有密切的联系

不过我们知道的不是很清楚

好 这一节我们就讲到这儿 谢谢

大学物理1 (力学、热学)课程列表：

绪论

-绪论

--绪论

力学-第一章 质点动力学

-1.1 参考系、坐标系和质点

-1.2 位移和速度

-1.3 平面极坐标速度表示**

-1.4 加速度

-1.5 匀加速运动

-1.6 抛体运动

-质点动力学(一)

-1.7 匀速圆周运动

-1.8 变速圆周运动加速度*

-1.9 相对运动速度和加速度

-质点动力学(二)

-本章作业

-第一章课件

第二章 牛顿定律

-2.1 牛顿第一定律

-2.2 牛顿第二、三定律

-2.3 常见的几种力

-2.4 基本的自然力*

-牛顿三定律、常见力

-2.5 应用牛顿定律解题

-应用牛顿定律解题

-2.6 平动非惯性系

-2.7 转动非惯性系* ( 离心力和科氏力)

-2.8 傅科摆*

-2.9 引潮力与潮汐**

-2.10 引潮力现象**

-惯性力, 潮汐力

-本章作业

-第二章课件

第三章 动量、角动量与守恒定律

-3.1 冲量与动量定理

-3.2 质点系动量定理

-3.3 动量守恒定律

-3.4 变质量问题*

-动量, 冲量, 动量守恒

-3.5 质心

-3.6 质心系*、力矩

-3.7 质心运动定理*

-质心与质心运动定理

-3.8 两体问题*

-两体问题

-3.9 质点角动量、角动量定理

-3.10 角动量守恒定律

-3.11 质点系角动量、角动量定理和角动量守恒定律*

-3.12 质心系角动量、角动量定理*

-质点和质点系角动量,角动量守恒

-本章作业

-第三章课件

第四章 功、能和能量守恒

-4.1 功和动能定理

-4.2 一对力的功

-功和动能

-4.3 保守力和势能

-4.4 由势能求保守力、梯度*

-4.5 均匀球体的引力**

-引力,保守力和势能

-4.6 势能曲线

-4.7 功能原理和机械能守恒定律

-4.8 有心力场中质点运动简介1**

-4.9 有心力场中质点运动简介2**

-势能曲线、功能原理和有心力场

-4.10 克尼希定理

-4.11 质心系中的功能原理*

-克尼希定理、质心系中的功能原理

-4.12 流体的定常流动*

-4.13 伯努利方程*

-流体简介

-本章作业

-第四章课件

第五章 刚体定轴转动

-5.1 刚体的运动

-5.2 刚体定轴转动（运动学）

-5.3 刚体的定轴转动定律

-5.4 转动惯量的计算

-5.5 刚体定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律

-5.6 定轴转动的功能原理

-5.7 刚体的平面运动*

-5.8 进动*

-5.9 刚体定轴转动小结

-刚体定轴转动（一）--作业

-刚体定轴转动（二）

-本章作业

-第五章课件

第六章 振动

-6.1 简谐振动

-6.2 旋转矢量图和复数表示

-6.3 简谐振动能量的能量特征

-6.4 谐振分析**

-6.5 非线性振动简介**

-简谐振动, 频谱, 非线性振动简介

-6.6 同振动方向同频率简谐振动合成

-6.7 同振动方向不同频率简谐振动合成、拍和拍频

-同振动方向振动合成

-6.8 振动方向互相垂直的同频率简谐振动合成

-6.9 振动方向互相垂直的不同频率简谐振动合成

-不同振动方向振动合成

-6.10 阻尼振动＊

-6.11 受迫振动*

-6.12 共振*

-6.13 品质因数*

-本章作业

-第六章课件

第七章 波

-7.1 简谐波的产生

-7.2 简谐波的波函数(1)

-7.3 简谐波的波函数(2)

-7.4 简谐波的能量(1)

-7.5 简谐波的能量(2)

-7.6 声波

-简谐波

-7.7 惠更斯原理 波的衍射、反射和折射

-7.8 机械波的半波损失

-惠更斯原理、机械波的半波损失

-7.9 波的叠加和干涉

-7.10 驻波（一）

-7.11 驻波（二）

-7.12 简正模式和简正频率

-波的叠加和干涉 驻波

-7.13 机械波的多普勒效应（一）

-7.14 机械波的多普勒效应（二）

-7.15 电磁波（光）的多普勒效应

-7.16 冲击波

-多普勒效应

-7.17 波动方程的推导**

-7.18 波的吸收*

-7.19 色散、复波和群速度*

-本章作业

-第七章课件

第八章 狭义相对论

-8.1 时空变换

-8.2 绝对时空观和伽利略变换

-8.3 狭义相对论的基本假设（一）

-8.4 狭义相对论的基本假设（二）

-8.5 洛伦兹变换（一）

-8.6 洛伦兹变换（二）

-8.7 同时性的相对性

-8.8 时间延缓

-8.9 长度收缩

-8.10 洛伦兹协变矢量和洛伦兹变换不变量**

-洛仑兹变换

-8.11 相对论速度合成（一）

-8.12 相对论速度合成（二）

-相对论速度合成

-8.13 动量和质量

-8.14 力和加速度的关系

-8.15 相对论动能 质能关系

-8.16 能量和动量的关系*

-8.17 相对论变换*

-相对论动力学基础

-本章作业

-第八章课件

热学-第九章 温度和气体动理论

-9.1 宏观和微观

-9.2 统计规律

-宏观和微观

-9.3 平衡态和准静态

-9.4 理想气体温标

-9.5 理想气体压强

-9.6 温度的统计意义（一）

-9.7 温度的统计意义（二）

-温度

-9.8 麦克斯韦速率分布律

-9.9 三种速率

-9.10 麦克斯韦速度分布律

-麦克斯韦速率分布律

-本章作业

-第九章课件

第十章 热量和热力学第一定律

-10.1 玻耳兹曼分布律和平均自由程（一）

-10.2 玻耳兹曼分布律和平均自由程（二）

-玻耳兹曼分布律和平均自由程

-10.3 范氏气体

-10.4 相变

-实际气体

-10.5 输运过程

-10.6 准静态过程

-10.7 功、热、内能

-10.8 热力学第一定律

-10.9 热容量

-10.10 理想气体的绝热过程

-热力学第一定律

-本章作业

-第十章课件

第十一章 热力学第二定律和熵

-11.1 循环过程

-11.2 卡诺循环

-11.3 汽油机

-11.4 致冷机

-循环过程

-11.5 自然过程的方向

-11.6 热力学第二定律

-热力学第二定律

-11.7 热力学第二定律的微观意义

-11.8 热力学几率

-11.9 玻耳兹曼熵公式和熵增加原理

-11.10 玻耳兹曼分布*

-11.11 混合熵**

-11.12 熵增加原理及熵补偿原理*

-玻耳兹曼熵

-11.13 可逆过程和卡诺定理*

-11.14 热力学温标*

-11.15 克劳修斯熵公式*

-11.16 克劳修斯不等式*

-例题

-11.17 温熵图*

-11.18 熵和能量退化**

-克劳修斯熵

-11.19 克拉伯龙方程**

-11.20 冰为什么是滑的**

-气-液-固相变

-本章作业

-第十一章课件

期末考试

-期末考试--期末考试Part1

-期末考试--期末考试Part2

-期末考试--期末考试Part3

11.5 自然过程的方向笔记与讨论

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