10.5--热力学第二定律的微观解释(卡片)(2018.6.12)--学生

卡片式五环节教学使用班级：高二（）班姓名：制作者：高二物理备课组§10.5热力学第二定律的微观解释10.6能源和可持续发展【学习目标】1.了解有序和无序，知道有序和无序是相对的。2.了解宏观态与微观态，知道宏观态对应的微观态的数目与无序程度的关系。3．知道熵的概念，知道熵是描述系统无序程度的物理量，了解熵增加原理，知道它是热力学第二定律的另一种表述，能用熵增加原理解释生活中的一些现象。【预习卡片】一、热力学第二定律的微观解释1．有序和无序有序：叫做有序。无序：不符合称为无序。“怎样分布都可以”即为无序,无序意味着各处都一样，平均、没有差别，有序则相反。特点：有序和无序是的。2.宏观态和微观态符合某种规定、规则的状态，叫做热力学系统的。在宏观状态下，符合另外的规定、规则的状态叫做这个宏观态的。系统的宏观态所对应的微观态的多少表现为宏观态无序程度的大小。特点：如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，那么这个“宏观态”是比较的。3．热力学第二定律的微观意义一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性(选填“增大”或“减小”)的方向进行。这就是热力学第二定律的微观意义。4.熵及熵增加原理(1)熵：①物理意义：用来量度系统的物理量叫作熵。②表达式：S＝，其中k表示玻尔兹曼常数，Ω表示一个宏观态所对应的微观态的。(2)熵增加原理：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会。这就是用熵的概念表示的热力学第定律。理解:熵和系统内能一样都是一个状态函数，仅由系统的状态决定。一个系统的熵是随着系统状态的变化而变化的。在自然过程中，系统的熵是。（增加，减小）在绝热过程或孤立系统中，熵是的，叫做熵增加原理。对于其它情况，系统的熵可能增加，也可能减小。从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律：一个孤立系统总是从熵的状态向熵的状态发展，而熵值较大代表着较为（无序，有序），所以自发的宏观过程总是向更大的方向发展。二、能源和可持续发展1．能量耗散和品质降低(1)能量耗散：有序度较高(集中度较高)的能量转化为，成为更加分散因而也是无序度更大的能量，分散到环境中无法重新收集起来加以利用的现象。(2)各种形式的能量向内能转化方向是较小的状态向较大的状态的转化，是能自动发生、全额发生的。(3)能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的自发变化过程具有。(4)能量耗散虽然不会导致能量总量的，却会导致能量品质的，实际上是将能量从高度有用的高品质形式降级为不大可用的低品质形式。卡片式五环节教学使用班级：高二（）班姓名：制作者：高二物理备课组2．能源和环境【讨论卡片】既然能量守恒，为什么还要节约能源？【巩固提高】1、判断对错(1)熵越小，系统对应的微观态就越少。()(2)在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会增加。()(3)大量分子无规则的热运动能够自动变为有序运动。()(4)能量耗散会导致总能量的减少，也会导致能量品质的降低。()(5)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。()(6)既然能量是守恒的，那么人类就没必要节约能源。()2．(多选)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[来源:学.科.网]D．一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行3．(多选)下面关于热力学第二定律微观意义的说法正确的是()A．从微观的角度看，热力学第二定律是一个统计规律B．一切自然过程总是沿着分子热运动无序性减小的方向进行C．有的自然过程沿着分子热运动无序性增大的方向进行，有的自然过程沿着分子热运动无序性减小的方向进行D．在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小4．下列说法中正确的是()A．无摩擦、无漏气等能量损失，就能使热机效率达到100%B．热量不能从低温物体传到高温物体C．一切物理过程都具有方向性D．由热力学定律可推断出某个物理过程是否能自发进行