高三物理熱力學(xué)第二定律的微觀解釋(已修改)
2025-11-24 11:27 本頁(yè)面
【正文】 高中物理 新人教版 選修 ３ ３ 系列課件 《 熱力學(xué)第二定律 的微觀解釋 》 第十章 《 熱力學(xué)定律 》 教學(xué)目標(biāo) ? 知識(shí)與技能 ? ，宏觀態(tài)和微觀態(tài)的概念。 ? 。 ? ，知道熵是反映系統(tǒng)無(wú)序程度的物理量。 ? ，熵是變化的。 ? 過(guò)程與方法 ? １ .學(xué)會(huì)通過(guò)現(xiàn)象總結(jié)規(guī)律的科學(xué)方法 ? ，知道任何自然過(guò)程中一個(gè)孤立系統(tǒng)的總熵不會(huì)減少 ? 情感態(tài)度和價(jià)值觀 ? 培養(yǎng)分析、歸納、綜合能力 有序：只要確定了某種規(guī)則，符合這個(gè)規(guī)則的就叫做有序。 無(wú)序：不符合某種確定規(guī)則的稱(chēng)為無(wú)序。 無(wú)序意味著各處都一樣，平均、沒(méi)有差別，有序則相反。 有序和無(wú)序是相對(duì)的。 宏觀態(tài)：符合某種規(guī)定、規(guī)則的狀態(tài)，叫做熱力學(xué)系統(tǒng)的宏觀態(tài)。 微觀態(tài)：在宏觀狀態(tài)下，符合另外的規(guī)定、規(guī)則的狀態(tài)叫做這個(gè)宏觀態(tài)的微觀態(tài)。 系統(tǒng)的宏觀態(tài)所對(duì)應(yīng)的微觀態(tài)的多少表現(xiàn)為宏觀態(tài)無(wú)序程度的大小。如果一個(gè) “ 宏觀態(tài) ” 對(duì)應(yīng)的 “ 微觀態(tài) ”比較多，就說(shuō)這個(gè) “ 宏觀態(tài) ” 是比較無(wú)序的，同時(shí)也決定了宏觀過(guò)程的方向性 —— 從有序到無(wú)序。 ?不可逆過(guò)程的統(tǒng)計(jì)性質(zhì) （以氣體自由膨脹為例） 下面從統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)探討過(guò)程的不可逆性微觀意義，并由此深入認(rèn)識(shí)第二定律的本質(zhì)。 熱力學(xué)第二定律的 微觀意義 ： 一切自然過(guò)程總是沿著無(wú)序性增大的方向進(jìn)行。 在熱力學(xué)中， 序：區(qū)分度。 對(duì)于一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)，如果處于非平衡態(tài)，我們認(rèn)為它處于有序的狀態(tài)，如果處于平衡態(tài)，我們認(rèn)為它處于無(wú)序的狀態(tài)。 一個(gè)被隔板分為 A、 B相等兩部分的容器，裝有 4個(gè)涂以不同顏色分子 。 ?熱力學(xué)第二定律的微觀意義 分布 （宏觀態(tài)） 詳細(xì)分布 （微觀態(tài)） ?1 4 6 4 1 開(kāi)始時(shí)， 4個(gè)分子都在 A部，抽出隔板后分子將向 B部擴(kuò)散并在整個(gè)容器內(nèi)無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。隔板被抽出后，4分子在容器中可能的分布情形如下圖所示： A B 微觀態(tài)共有 24=16種可能的方式，而且 4個(gè)分子全部退回到 A部的可能性即幾率為 1/24=1/16。 一般來(lái)說(shuō)，若有 N個(gè)分子，則共 2N種可能方式，而N個(gè)分子全部退回到 A部的幾率 1/體系統(tǒng) N?1023/mol，這些分子 全部退回到 A部的幾率為 。此數(shù)值極小，意味著此事件永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生。從任何實(shí)際操作的意義上說(shuō)，不可能發(fā)
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1