新課標(biāo)人教a高中物理選修3-3教案105熱力學(xué)第二定律的微觀解釋-在線瀏覽
2024-10-13 21:30本頁(yè)面
【正文】 度的大小。一切自然過(guò)程總是沿著分子熱運(yùn)動(dòng)的無(wú)序性增大的方向進(jìn)行。從分子運(yùn)動(dòng)論的觀點(diǎn)來(lái)看，熵是分子熱運(yùn)動(dòng)無(wú)序(混亂)程度的定量量度。在自然過(guò)程中，系統(tǒng)的熵是增加的。對(duì)于其它情況，系統(tǒng)的熵可能增加，也可能減小。典例探究例1 一個(gè)物體在粗糙的平面上滑動(dòng)，最后停止。友情提示：本題考查的是對(duì)熵增加原理的理解和應(yīng)用。能量分布得越均勻，熵就越大。簡(jiǎn)單的說(shuō)，“熵”就是微觀粒子的無(wú)序程度、能量差別的消除程度。比如，把一塊冰糖放入水中，結(jié)果整杯水都甜了。對(duì)于一個(gè)封閉的系統(tǒng)，能量差也總是傾向于消除的。克勞修斯總結(jié)說(shuō)，自然界中的一個(gè)普遍規(guī)律是：運(yùn)動(dòng)總是從有序到無(wú)序，能量的差異總是傾向變成均等，也即“熵將隨著時(shí)間而增大”?！坝钪鏌峒耪f(shuō)”主要有以下幾個(gè)結(jié)論：第一，宇宙的離散度不斷增加。第三，熱量停止傳遞。能量還保存著，但已失去一切活動(dòng)的能力，它無(wú)力再使宇宙運(yùn)動(dòng)，正如一潭死水不能使水車轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)一樣，我們將處在一個(gè)死寂的、熱的宇宙中。以有限的范圍、有限的事件得出的規(guī)律能否推廣到全宇宙呢？其次，自然界的規(guī)律是否同樣適用于高級(jí)的生命運(yùn)動(dòng)呢？第三，黑洞理論指出，宇宙的離散度并非不斷增加。所以說(shuō)，克勞修斯的“宇宙熱寂說(shuō)”僅僅是一種形而上學(xué)的自然觀，我們不必杞人憂天地?fù)?dān)心宇宙會(huì)進(jìn)入“熱寂”。宇宙膨脹是引力理論的一個(gè)結(jié)果，在宇宙范圍內(nèi)，引力是主導(dǎo)的，引力系統(tǒng)的熱力學(xué)與無(wú)引力的熱力學(xué)會(huì)導(dǎo)致十分不同的結(jié)論。各種星體就是通過(guò)這種非均勻化過(guò)程聚集而成的。應(yīng)該指出，在一個(gè)非孤立的、有能量輸入的系統(tǒng)中，熵是完全可以減小的。第三篇：高中物理《熱力學(xué)第二定律》教案2 新人教版選修33六 熱力學(xué)第二定律【教學(xué)目標(biāo)】了解熱傳導(dǎo)過(guò)程的方向。了解熱力學(xué)第二定律的兩種不同的表述以及這兩種表述的物理實(shí)質(zhì)。而且熱量公式Q = cm△t，這里有一個(gè)有趣的問(wèn)題：地球上有大量的海水,10t , ,將要放出多少焦耳的熱量?海水的比熱容為C=10J/(kg下面請(qǐng)大家計(jì)算一下。為什么人們不去研究這“新能源”呢？原來(lái)，這樣做是不可能的，這涉及物理學(xué)的一個(gè)基本定律，這就是本節(jié)要討論的熱力學(xué)第二定律。這里所說(shuō)的“自發(fā)地”，指的是沒(méi)有任何外界的影響或幫助。這是因?yàn)殡姳湎牧穗娔?，?duì)致冷系統(tǒng)做了功。相反，外界的熱量會(huì)自發(fā)地傳給電冰箱，使其溫度逐漸升高。要實(shí)現(xiàn)相反過(guò)程，必須借助外界的幫助，因而產(chǎn)生其他影響或引起其他變化?！舅伎碱}】：根據(jù)以上的熱機(jī)工作圖，我們應(yīng)該采取怎樣的措施來(lái)提高燃料的利用效率。第二類永動(dòng)機(jī)并不違反能量守恒定律，人們?yōu)榱酥圃斐龅诙愑绖?dòng)機(jī)作出了各種努力，但同制造第一類永動(dòng)機(jī)一樣，都失敗了?！景鍟课濉崃W(xué)第二定律 【板書】熱力學(xué)第二定律的兩種表述表述一：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其他變化。也可表述為第二類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的。熱力學(xué)第二定律揭示了有大量分子參與的宏觀過(guò)程的方向性。熱傳導(dǎo)的規(guī)律為：（）A、熱量總是從熱量較多的物體傳遞給熱量較少的物體 B、熱量總是從溫度較高的物體傳遞給溫度較低的物體 C、熱量總是從內(nèi)能較多的物體傳遞給內(nèi)能較少的物體 D、熱量總是從比熱容較大的物體傳遞給比熱容較小的物體 思考題：一種冷暖兩用型空調(diào)銘牌標(biāo)注有如下指標(biāo)：輸入功率1KW，10KJ/h，10 KJ/h。 熱力學(xué)第二定律教學(xué)目的：了解某些熱學(xué)過(guò)程的方向性了解什么是第二類永動(dòng)機(jī)，為什么第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成了解熱力學(xué)第二定律的兩種表述，理解熱力學(xué)第二定律的物理實(shí)質(zhì)知道什么是能量耗散教學(xué)重點(diǎn)：熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)，定律的兩種不同表述 教學(xué)難點(diǎn)：熱力學(xué)第二定律的物理實(shí)質(zhì) 教學(xué)過(guò)程：熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律具有相同的實(shí)質(zhì)，表征的是能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過(guò)程中總量不變。我們把這種現(xiàn)象稱之為—— ⒈熱傳導(dǎo)的方向性在看另一個(gè)事實(shí)：擴(kuò)散既然是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起，那么，原來(lái)A容器中的氣體分子擴(kuò)散到B容器后，在自發(fā)的分離回到初始狀態(tài)在現(xiàn)實(shí)中還從來(lái)沒(méi)有發(fā)生過(guò)，這是不可能的，這說(shuō)明—— ⒉擴(kuò)散現(xiàn)象有方向性事實(shí)三：有初速度的物體，在水平面上運(yùn)動(dòng)，總要停下來(lái)，因?yàn)槟Σ辽鸁?，機(jī)械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能；但是，由于內(nèi)能的增量一部分轉(zhuǎn)移到物體和地面，另一部分轉(zhuǎn)移到了空中（通常稱之為耗散），我們要把這部分內(nèi)能收集起來(lái)，然后通過(guò)某種機(jī)器或裝置讓它轉(zhuǎn)化成物體重新運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能，這可能嗎？答案必
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