高中物理第10章第4、5節(jié)熱力學第二定律熱力學第二定律的微觀解釋課件新人教版選修3-3(編輯修改稿)
2024-12-24 08:05 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 反 。 2． “ 有序 ” 與 “ 無序 ” 是相對的 。 四 、 熵的含義 “ 有序 ” 和 “ 無序 ” 是相對而言的 ， 是從有序程度上講的 ， 熵是宏觀態(tài)無序程度的量度 ， 熵越高 ， 意味著宏觀態(tài)所對應的微觀態(tài)數(shù)目越多 ， 即越無序 ， 熵越低即越有序 。 五 、 熱力學第二定律的微觀解釋 高溫物體和低溫物體中的分子都在做無規(guī)則的熱運動 ， 但是高溫物體中分子熱運動的平均速率要大于低溫物體 。 所以在高溫物體分子與低溫物體分子的碰撞過程中 ， 低溫物體分子運動的劇烈程度會逐漸加劇 ， 即低溫物體的溫度升高了 。 而高溫物體分子運動的劇烈程度會減緩 ， 即高溫物體的溫度降低了 。所以從宏觀熱現(xiàn)象角度來看 ， 熱傳遞具有方向性 ， 總是從高溫物體傳給低溫物體 。 換一種角度看 ， 初始我們根據(jù)溫度的高低來區(qū)分兩個物體 ， 而終了狀態(tài)兩個物體上的溫度處處相同 ， 無法區(qū)別 ， 我們就說系統(tǒng)的無序程度增加了 。 同理可知 ， 在通過做功使系統(tǒng)內(nèi)能增加的過程中 ， 是大量分子從有序運動狀態(tài)向無序運動狀態(tài)轉化的過程 。 成語 “ 覆水難收 ” 指的是一盆水潑出去后是不可能再倒回盆中的 。 請從不同宏觀態(tài)所對應的微觀態(tài)數(shù)目不同這個角度 ， 解釋為什么水不會自發(fā)地聚到盆中 。 答案： 由于盆的形狀確定 ， 水在盆中所處的宏觀態(tài)對應的微觀態(tài)數(shù)目少 ， 較為有序 。 當把水潑出后 ， 它的形狀不受盆的限制 ， 各種可能的形狀都有 ， 此時所處的宏觀態(tài)對應的微觀態(tài)數(shù)目將變得非常多 ， 較為無序 。 因為自發(fā)的過程總是從有序向無序發(fā)展 ， 所以水不會自發(fā)地聚到盆中 。 考點題型設計 下列說法正確的是 ( ) A． 機械能全部變成內(nèi)能是不可能的 B． 第二類永動機不可能制造成功的原因是因為能量既不會憑空產(chǎn)生 ， 也不會憑空消失 ， 只能從一個物體轉移到另一個物體 ， 或從一種形式轉化成另一種形式 C． 根據(jù)熱力學第二定律可知 ， 熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體 D． 從單一熱源吸收的熱量全部變成功是可能的 熱力學第二定律的理解 解析： 機械能可以全部轉化為內(nèi)能 。 故 A錯；第二類永動機不可能制造成功是因為它違背了熱力學第二定律 ， 故 B項錯；熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體 ， 但如果不是自發(fā)地 ， 是可以進行的 ， 故 C項錯；從單一熱源吸收熱量全部用來做功而不引起其他變化 ， 是不可能的 ， 但如果是從單一熱源吸收熱量全部變?yōu)楣Φ耐瑫r也引起了其他的變化 ， 是可能的 ，故 D項對 。 答案： D 點評： 本題易錯選 C， 原因是忽略了在 “ 引起其他變化 ”時 ， 熱量可以從低溫物體傳到高溫物體 。 如圖中氣缸內(nèi)盛有定量的理想氣體 ， 氣缸壁是導熱的 ，缸外環(huán)境保持恒溫 ， 活塞與氣缸壁的接觸是光滑的 ， 但不漏氣 。 現(xiàn)將活塞桿與外界連接
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