高三物理熱力學第二定律的微觀解釋-wenkub.com
2024-11-09 11:27 本頁面
【正文】 熱力學第二定律用熵可表述為：在任何自然過程中，一個孤立系統(tǒng)的總熵不會減小，也就是說，一個孤立系統(tǒng)的熵總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展。系統(tǒng)的熵如何變化？ 解析：因為物體由于受到摩擦力而停止運動，其動能變?yōu)橄到y(tǒng)的內能，增加了系統(tǒng)分子無規(guī)則運動的程度，使得無規(guī)則運動加強，也就是系統(tǒng)的無序程度增加了，所以系統(tǒng)的熵增加。如果在外界幫助下氣體可以由密度大的地方向密度小的地方擴散，熱量可以從低溫物體傳向高溫物體，電冰箱就是借助外力做功把熱量從低溫物體 ─ 冷凍食品傳向高溫物體 ─ 周圍的大氣。 ? 有效能量告罄時，是 “ 熱寂 ” ──死寂的熱平衡狀態(tài)。 熵的增加表示宇宙物質的日益混亂和無序，是無效能量的總和。 在絕熱過程或孤立系統(tǒng)中，熵是增加的，叫做熵增加原理。 熵和系統(tǒng)內能一樣都是一個狀態(tài)函數(shù)，僅由系統(tǒng)的狀態(tài)決定。這就是說，糖分子的運動擴展到了整杯水中，它們的運動變得更加無序了。如果對于我們所考慮的那個系統(tǒng)來說，能量完全均勻地分布，那么這個系統(tǒng)的熵就達到最大值。 一切自然過程總是沿著無序性增大的方向進行。 平衡態(tài)相應于一定宏觀條件下 ? 最大的狀態(tài)。即系統(tǒng)最后所達到的平衡態(tài)。 定義 熱力學幾率 ： 與同一宏觀態(tài)相應的微觀態(tài)數(shù)稱為熱力學幾率。 全部退回 A邊僅對應一種微觀態(tài)。中間各列是詳細的分布，具體指明了這個或那個分子各處于 A或 B哪一邊，代表的是系統(tǒng)的任意一個微觀態(tài)。 對大量分子組成的宏觀系統(tǒng)來說，它們向 B部自由膨脹的宏觀過程實際上是不可逆的。 一般來說，若有 N個分子，則共 2N種可能方式，而N個分子全部退回到 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 。 對于一個熱力學系統(tǒng)，如果處于非平衡態(tài)，我們認為它處于有序的狀態(tài)，如果處于平衡態(tài)，我們認為它處于無序的狀態(tài)。如果一個 “ 宏觀態(tài) ” 對應的 “ 微觀態(tài) ”比較多，就說這個 “ 宏觀態(tài) ” 是比較無序的，同時也決定了宏觀過程的方向性 —— 從有序到無序。 有序和無序是相對的。 ? ，熵是變化的。高中物理 新人教版 選修 ３ ３ 系列課件 《 熱力學第二定律 的微觀解釋 》 第十章 《 熱力學定律 》 教學目標 ? 知識與技能 ? ，宏觀態(tài)和微觀態(tài)的概念。 ? 過程與方法 ? １ .學會通過現(xiàn)象總結規(guī)律的科學方法 ? ，知道任何自然過程中
環(huán)評公示相關推薦
鄂ICP備17016276號-1