《2017-2018学年高中物理 第十章 热力学定律 第5、6节 热力学第二定律的微观解释 能源和可持续发展 新人教版选修3-3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中物理 第十章 热力学定律 第5、6节 热力学第二定律的微观解释 能源和可持续发展 新人教版选修3-3（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第5、6节琢热力学第二定律的微观解释1.热力学第二定律的微观意义:一切自然过*日程总是沿着分子热运动的无序性增大的方务口进行。挂5-热力学第二定律可叫做熟增加原理:在任8#1何自然过程中,一个孤立系统的总炼不会颊小。-能量耗散虫然不会导致能量总量的准少哉却会导致能量品质的降低,实际上是将能1量从高度有用的高品质形式降低为不大可U用的低品质形式。熹课前自主学习,基稳才能楼高基本知识Ezxxpmama一、热力学第二定律的微观解释1.有序、无序一个系统的个体按确定的菜种规则,有顺序地排列即有序;个体分布没有确定的妥交,“怎样分布都可以“即无序。2-.宇观态、微观态薰系统的宇观状态即宏观态,系统内体的
2、不同分布获态甚扛微观态。【3.热力学第二定律的微观意义一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。4.熵及熵增加原理D熵:表达式$一nQ,表示玖耳兹曼常量,Q表示一个宋观状忠所丶应的徽沼伟恭的数目.3委示系统内分子运动无序性的量度,称为炬。裕-车鳙嚼_GQ)熵增加原理:在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会凑小。2二、能源和可持续发展1.能量耗散和品质降低D能量耗散:有序度较高(集中度较高)的能量转化为内能,成为更加分散因而也是无序度更大的能量,分散到环境中无法重新收集起来加以利用的现象。)各种形式的能量向内能转化方向是无序程度较小的状态向无序程度较大的状怪的转化,是能自动发生、全
3、额发生的。G)能量耗敬从能量荣化的角度反驻出与然秀中的自发变化过程具有方向性。(能量耗散蛛然不会导致能量总量的凝少.却会导董蔓质的降低,实际上是将能量从高度有用的高品质形式降级为不大可用的低晏质形式。!2-能源和环境/种类:煤、硼天然气等常规能源能源|一环境问题:渊室效应、酸雨、光化学点雾入新能源:太阮能.生物贯能、风能水能等裴白怡、志,城咤一晚|1.自主思考一一判一判(D熵越小,系统对应的微观态就越少。(V)(2)在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会增加。(X)(3)大量分子无规则的热运动能够自动变为有序运动。(XJ)(4)能量耗散仝导致怡然量凶冥少,书会导敌能量春质的降低。(X)(S)
4、执传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运坩藕浸态向无序程度大的运动状态转化的过程。门(/)(6)既然能量是守恒的,那么人类就没必要节约能源。(X)22-.合作探究一一议一议(D怀样理解一个孤立的系统熵不会减小?提示:从微观的角度看,热力学第二定律是一个统计规律:自发的宏观过程总是向无序性更大的方向发展。而熵较大代表着较为无序,熵小代表有序,所以一个孤立系统总是从熵小的状态向妮大的状忘发展(2)既然能量宇恒,为什么还要节约能源?提示:人们在使用能源的时候,高叩质的能里释鬟出蒌若最终转化为低品质的内能。虽然能量不会减少,但能源越来越少,所以要节约能源。!(3)流动的水带动水磨做功,由于磨盘之间的
5、摩擦、磨盘和粮食之间的摩擦和挤压,使磨盘和粮食的温度升高,水流的一部分机械能转变成了内能,这些内能最终流散到周围的空气中,我们没有办法把这些流散的内能重新收集起来加以利用。请思考:内能与机袖能祖土,哪神能惧的显质任提示:内能。能量的耗散虽然不会使能量减少,却会导致能量品质的降低,它实际上将能量从高度有用的形彗嗒级君丕大可用的形式。故内能较之机械能是一种低品质的能量”课堂讲练设计,举一能通类顶E热力学第二定律的微观意义通知识1.热力学第二定律的微观意义:热力学第二定律揭示了涉及热现象的一切宏观自然过程都只能在一个方向上发生,而不会可逆地在相反红方司一出玲。它洁出在酮重得以平衡的众多过程中,哪些可
6、能发生,哪些不可能发生。自然界涉及热现象的一切宏观过程都是不可逆的,宏观自发过程的墅种熹涮蓼性(炬增加的方向),也就成为时间的方向性。所以,“熵“叉常常被称为“时间箭头“。2.熵和煅增加原理的理解(U熵是反映系统无序程度的物理量,正如温度反映物体内分子平均动能大小一样。系统越混乱,无序程度越大,就称这个系统的熠越大。(2)系统自发变化时,总是向着无序程度增加的方向发展,土少无序程度不会减少。也就是说,系统自发变化时,总是由热力学概率小加状盗启魇力学袋率六内状忘迹行.从烩的意义上来说,系统自发变化时,总是向着熵增加的方向叉熹展，不会使熵减小。李E、(3)任何宏观物质系统都有一定量的熵,熵也可以在系统的变化过程中产生或传递。
