《有序、无序和熵》PPT课件.ppt

第五节有序、无序和熵,学习目标：,1.知道什么是能量的耗散与退化2知道热力学第三定律的绝对零度不可能达到3知道什么是有序和无序，什么是宏观态与微观态4知道热力学第二定律的微观意义,第五节,核心要点突破,课堂互动讲练,知能优化训练,课前自主学案,学习目标,课前自主学案,一、能量的耗散与退化在自然界发生的种种变化中，能量的总值虽然保持不变(守恒)，但是能量可被利用的价值却越来越小，或者说能量的_在逐步降级，这就是能量的耗散与退化二、绝对零度不可达到1热力学第三定律：不可能通过有限的过程把物体冷却到_2热力学温度T的单位是_，符号为_，与摄氏度t的换算关系：T_.,品质,绝对零度,开尔文,K,t273.15K,三、熵增加原理任何孤立系统，它的总熵永远不会_；或者说，自然界的一切自发过程，总是朝着熵_的方向进行的这就是熵增加原理这也是热力学第二定律的又一表述四、有序向无序的转化系统自发的过程总是从_变为_的系统总是从熵比较_的状态变为熵比较_的状态由此可见，熵是表征系统的_的物理量，熵越大，系统的无序程度越_,减小,增加,有序,无序,小,大,无序程度,高,核心要点突破,一、能量的耗散与退化我们没有办法把流散的内能重新收集起来加以利用，这种现象叫做能量的耗散与退化能量的耗散与退化是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有的方向性对能量的耗散与退化的理解：1在利用能源的实际过程，由于摩擦、体积形变、系统向外界放出热量等因素，会有部分能量最终以热的形式转移出去宏观过程的不可逆性，导致这些能量无法重新收集而被利用，从而造成能量的永久性损失，这就是能量耗散可见，能量耗散与能量退化的宏观过程具有方向性、不可逆性,2能量耗散过程中，包括环境在内的整个系统总能量仍是守恒的，但可利用的能量在减少，造成能量的“贬值”任何利用能源的过程都必然导致这种能量“贬值”，即退化因此我们要节约能源二、有序向无序的转化1有序和无序确定某种规则，符合这个规则的分布是有序的，不符合这个规则和要求的分布就是无序的有序意味着各处都一样、均衡、没有差别；而无序则是相反,元贝驾考元贝驾考2016科目一科目四金手指考试金手指驾驶员考试,2宏观态和微观态规定了某种规则，我们就规定了一个“宏观态”，这个“宏观态”可能包含一种或几种“微观态”，不同的“宏观态”对应的“微观态”的个数不同如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，我们就说这个“宏观态”是比较无序的我们以气体向真空的扩散为例来认识宏观态和微观态一个箱子被挡板分为左、右两室，左室有气体，右室为真空撤去挡板后气体要由左向右扩散我们从分子热运动的角度分析这个过程的方向性为了简单，假定气体只由A、B、C、D共四个分子组成,图251,甲、乙、丙、丁是四个不同的微观态，但甲、乙属于同一个宏观态，丙、丁属于另一个宏观态,撤去挡板后四个分子都可以处于箱中任何位置，就像队列解散后的学生一样如果细致地区分哪个分子在哪侧，这样的一个一个的状态就是不同的微观态例如，“A、B在左室，C、D在右室”与“A、C在左室，B、D在右室”，就是两个不同的微观态当然“A在左室，B、C、D在右室”也是与前面两个不同的微观态但是，宏观的观察并不能区分图251甲和乙的两个微观态，我们只能说这两种情况下左右两室中分子的数量密度是一样的，因此，我们说，图甲和图乙属于同一个宏观态；而图丙和图丁，尽管从微观上看具体分子的位置并不一样，是不同的微观态，但它们还是属于同一个宏观态，都是“左1右3”,从微观看，热传递的过程中，自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程，其逆过程不能自发地进行大量分子无序运动状态变化的方向总是向无序性增大的方向进行的，即一切自然过程总是沿着无序性增大的方向进行的，这就是热力学第二定律的微观意义,课堂互动讲练,关于热力学第二定律的微观意义，下列说法正确的是()A大量分子无规则的热运动能够自动转变为有序运动B热传递的自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转化的过程C热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程,