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《有序、無序和熵》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第五節(jié) 有序、無序和熵學習目標：1.知道什么是能量的耗散與退化．2．知道熱力學第三定律的絕對零度不可能達到．3．知道什么是有序和無序，什么是宏觀態(tài)與微觀態(tài)．4．知道熱力學第二定律的微觀意義．第五節(jié)核心要點突破課堂互動講練知能優(yōu)化訓練課前自主學案學習目標課前自主學案一、能量的耗散與退化在自然界發(fā)生的種種變化中，能量的總值雖然保持不變(守恒)，但是能量可被利用的價值卻越來越小，或者說能量的_______在逐步降級，這就是能量的耗散與退化．二、絕對零度不可達到1．熱力學第三定律：不可能通過有限的過程把物體冷卻到_____
2、_____．2．熱力學溫度T的單位是________，符號為____，與攝氏度t的換算關(guān)系：T＝______________.品質(zhì)絕對零度開爾文Kt＋273.15K三、熵增加原理任何孤立系統(tǒng)，它的總熵永遠不會______；或者說，自然界的一切自發(fā)過程，總是朝著熵______的方向進行的．這就是熵增加原理．這也是熱力學第二定律的又一表述．四、有序向無序的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)自發(fā)的過程總是從______變?yōu)開____的．系統(tǒng)總是從熵比較___的狀態(tài)變?yōu)殪乇容^___的狀態(tài)．由此可見，熵是表征系統(tǒng)的__________的物理量，熵越大
3、，系統(tǒng)的無序程度越____．減小增加有序無序小大無序程度高核心要點突破一、能量的耗散與退化我們沒有辦法把流散的內(nèi)能重新收集起來加以利用，這種現(xiàn)象叫做能量的耗散與退化．能量的耗散與退化是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程具有的方向性．對能量的耗散與退化的理解：1．在利用能源的實際過程，由于摩擦、體積形變、系統(tǒng)向外界放出熱量等因素，會有部分能量最終以熱的形式轉(zhuǎn)移出去．宏觀過程的不可逆性，導致這些能量無法重新收集而被利用，從而造成能量的永久性損失，這就是能量耗散．可見，能量耗散與能量退化的宏觀過程具有方向性、不可逆
4、性．2．能量耗散過程中，包括環(huán)境在內(nèi)的整個系統(tǒng)總能量仍是守恒的，但可利用的能量在減少，造成能量的“貶值”．任何利用能源的過程都必然導致這種能量“貶值”，即退化．因此我們要節(jié)約能源．二、有序向無序的轉(zhuǎn)化1．有序和無序確定某種規(guī)則，符合這個規(guī)則的分布是有序的，不符合這個規(guī)則和要求的分布就是無序的．有序意味著各處都一樣、均衡、沒有差別；而無序則是相反．元貝駕考http://www.yuanbeijiakao.net元貝駕考2016科目一科目四 金手指考試http://www.jszksw.net金手指駕駛員考試2．宏觀
5、態(tài)和微觀態(tài)規(guī)定了某種規(guī)則，我們就規(guī)定了一個“宏觀態(tài)”，這個“宏觀態(tài)”可能包含一種或幾種“微觀態(tài)”，不同的“宏觀態(tài)”對應的“微觀態(tài)”的個數(shù)不同．如果一個“宏觀態(tài)”對應的“微觀態(tài)”比較多，我們就說這個“宏觀態(tài)”是比較無序的．我們以氣體向真空的擴散為例來認識宏觀態(tài)和微觀態(tài)．一個箱子被擋板分為左、右兩室，左室有氣體，右室為真空．撤去擋板后氣體要由左向右擴散．我們從分子熱運動的角度分析這個過程的方向性．為了簡單，假定氣體只由A、B、C、D共四個分子組成．圖2－5－1甲、乙、丙、丁是四個不同的微觀態(tài)，但甲、乙屬于同一個宏觀態(tài)，
6、丙、丁屬于另一個宏觀態(tài)．撤去擋板后四個分子都可以處于箱中任何位置，就像隊列解散后的學生一樣．如果細致地區(qū)分哪個分子在哪側(cè)，這樣的一個一個的狀態(tài)就是不同的微觀態(tài)．例如，“A、B在左室，C、D在右室”與“A、C在左室，B、D在右室”，就是兩個不同的微觀態(tài)．當然“A在左室，B、C、D在右室”也是與前面兩個不同的微觀態(tài)．但是，宏觀的觀察并不能區(qū)分圖2－5－1甲和乙的兩個微觀態(tài)，我們只能說這兩種情況下左右兩室中分子的數(shù)量密度是一樣的，因此，我們說，圖甲和圖乙屬于同一個宏觀態(tài)；而圖丙和圖丁，盡管從微觀上看具體分子的位置并不一樣
7、，是不同的微觀態(tài)，但它們還是屬于同一個宏觀態(tài)，都是“左1右3”．從微觀看，熱傳遞的過程中，自然過程是大量分子從無序程度小的運動狀態(tài)向無序程度大的運動狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過程，其逆過程不能自發(fā)地進行．大量分子無序運動狀態(tài)變化的方向總是向無序性增大的方向進行的，即一切自然過程總是沿著無序性增大的方向進行的，這就是熱力學第二定律的微觀意義．課堂互動講練類型一對熱力學第二定律的理解例1關(guān)于熱力學第二定律的微觀意義，下列說法正確的是()A．大量分子無規(guī)則的熱運動能夠自動轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蜻\動B．熱傳遞的自然過程是大量分子從有序運動狀態(tài)向無序運
8、動狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過程C．熱傳遞的自然過程是大量分子從無序程度小的運動狀態(tài)向無序程度大的運動狀態(tài)轉(zhuǎn)化的過程
