精編版高二年級(jí)物理《熱力學(xué)第二定律的微觀解釋》知識(shí)梳理歸納
不斷努力學(xué)習(xí),及時(shí)對(duì)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納,才能讓自己的知識(shí)更加豐富,下面是育路網(wǎng)為大家整理的熱力學(xué)第二定律的微觀解釋知識(shí)梳理,歡迎大家閱讀。
1.有序和無(wú)序
有序:只要確定了某種規(guī)則,符合這個(gè)規(guī)則的就叫做有序。
無(wú)序:不符合某種確定規(guī)則的稱為無(wú)序。
無(wú)序意味著各處都一樣,平均、沒(méi)有差別,有序則相反。
有序和無(wú)序是相對(duì)的。
2.宏觀態(tài)和微觀態(tài)
宏觀態(tài):符合某種規(guī)定、規(guī)則的狀態(tài),叫做熱力學(xué)系統(tǒng)的宏觀態(tài)。
微觀態(tài):在宏觀狀態(tài)下,符合另外的規(guī)定、規(guī)則的狀態(tài)叫做這個(gè)宏觀態(tài)的微觀態(tài)。
系統(tǒng)的宏觀態(tài)所對(duì)應(yīng)的微觀態(tài)的多少表現(xiàn)為宏觀態(tài)無(wú)序程度的大小。如果一個(gè)“宏觀態(tài)”對(duì)應(yīng)的“微觀態(tài)”比較多,就說(shuō)這個(gè)“宏觀態(tài)”是比較無(wú)序的,同時(shí)也決定了宏觀過(guò)程的方向性——從有序到無(wú)序。
3.熱力學(xué)第二定律的微觀意義
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。
4.熵和系統(tǒng)內(nèi)能一樣都是一個(gè)狀態(tài)函數(shù),僅由系統(tǒng)的狀態(tài)決定。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。
一個(gè)系統(tǒng)的熵是隨著系統(tǒng)狀態(tài)的變化而變化的。在自然過(guò)程中,系統(tǒng)的熵是增加的。
在絕熱過(guò)程或孤立系統(tǒng)中,熵是增加的,叫做熵增加原理。對(duì)于其它情況,系統(tǒng)的熵可能增加,也可能減小。
從微觀的角度看,熱力學(xué)第二定律是一個(gè)統(tǒng)計(jì)規(guī)律:一個(gè)孤立系統(tǒng)總是從熵小的狀態(tài)向熵大的狀態(tài)發(fā)展,而熵值較大代表著較為無(wú)序,所以自發(fā)的宏觀過(guò)程總是向無(wú)序程度更大的方向發(fā)展。
典例探究
例: 一個(gè)物體在粗糙的平面上滑動(dòng),最后停止。系統(tǒng)的熵如何變化?
解析:因?yàn)槲矬w由于受到摩擦力而停止運(yùn)動(dòng),其動(dòng)能變?yōu)橄到y(tǒng)的內(nèi)能,增加了系統(tǒng)分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的程度,使得無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)加強(qiáng),也就是系統(tǒng)的無(wú)序程度增加了,所以系統(tǒng)的熵增加。
友情提示:本題考查的是對(duì)熵增加原理的理解和應(yīng)用。
1.能量耗散:系統(tǒng)的內(nèi)能流散到周?chē)h(huán)境中,沒(méi)有辦法把這些內(nèi)能收集起來(lái)加以利用,這種現(xiàn)象叫做能量耗散。
2.品質(zhì)降低:能量從高度有用的形式降級(jí)為不大可用的形式叫品質(zhì)降低。
能量在利用過(guò)程中,總是由高品質(zhì)的能量最終轉(zhuǎn)化為低品質(zhì)的內(nèi)能。
3.能源:能源是指能夠提供可利用能量的物質(zhì),它是現(xiàn)代社會(huì)生活的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。
常規(guī)能源:指已被廣泛應(yīng)用的能源,如煤、石油、天然氣、水力等。
4.能源危機(jī)與環(huán)境污染
(1).近一百年,地球人口由16億增加到目前的50億,凈增了2倍多,而能源消耗據(jù)統(tǒng)計(jì)卻增加了16倍。按目前的消耗量,專家預(yù)測(cè)石油、天然氣最多只能維持半個(gè)世紀(jì),煤炭尚可維持一二百年。
(2).能源利用的過(guò)程也直接污染著地球環(huán)境
、贉厥倚(yīng):化石燃料燃燒放出的大量二氧化碳,使大氣中二氧化碳的含量大量增高,導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”,造成地面溫度上升,兩極的冰雪融化,海平面上升,淹沒(méi)沿海地區(qū)等不良影響。
②酸雨污染:排放到大氣中的大量二氧化硫和氮氧化物等在降水過(guò)程中溶入雨水,使其形成酸雨,酸雨進(jìn)入地表、江河,破壞土壤,影響農(nóng)作物生長(zhǎng),使生物死亡,破壞生態(tài)平衡。同時(shí)腐蝕建筑結(jié)構(gòu)、工業(yè)裝備、動(dòng)力和通訊設(shè)備等,還直接危害人類(lèi)健康。
、鄢粞鯇拥钠茐模撼粞鯇拥拇嬖趯(duì)吸收紫外線方面起著舉足輕重的作用,一旦臭氧層遭到破壞,對(duì)生物有害的紫外線會(huì)毫無(wú)遮攔地照射到地面上,會(huì)提高皮膚癌和白內(nèi)障的發(fā)病率,也會(huì)影響我們的免疫系統(tǒng)。同時(shí)對(duì)不同生態(tài)系統(tǒng)中生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、繁殖、分布和生物地球化學(xué)循環(huán)都會(huì)造成一系列危害。
5.新能源的開(kāi)發(fā)
(1).新能源:指目前尚未被人類(lèi)大規(guī)模利用而有待進(jìn)一步研究、開(kāi)發(fā)和利用的能源,如核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮、海洋能、氫能等?/p>
(2).無(wú)窮無(wú)盡的太陽(yáng)能:
九、板書(shū)設(shè)計(jì):
熱力學(xué)第二定律的微觀意義:
1.有序和無(wú)序
2.熱力學(xué)第二定律的微觀意義:
3.熵增加原理
能源和持續(xù)發(fā)展:
1.能量耗散:
2.品質(zhì)降低:
3.能源:
小編為大家整理的熱力學(xué)第二定律的微觀解釋知識(shí)梳理,大家閱讀了嗎?,最后祝大家有好的成績(jī)。
(責(zé)任編輯:陳海巖)
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