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精编高二物理《热力学第二定律的微观解释》知识梳理

编辑:sx_yanxf

2016-05-30

不断努力学习,及时对知识点进行归纳,才能让自己的知识更加丰富,下面是威廉希尔app 为大家整理的热力学第二定律的微观解释知识梳理,欢迎大家阅读。

1.有序和无序

有序:只要确定了某种规则,符合这个规则的就叫做有序。

无序:不符合某种确定规则的称为无序。

无序意味着各处都一样,平均、没有差别,有序则相反。

有序和无序是相对的。

2.宏观态和微观态

宏观态:符合某种规定、规则的状态,叫做热力学系统的宏观态。

微观态: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微观态。

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。如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多,就说这个“宏观态”是比较无序的,同时也决定了宏观过程的方向性——从有序到无序。

3.热力学第二定律的微观意义

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。

4.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。从分子运动论的观点来看,熵是分子热运动无序(混乱)程度的定量量度。

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,系统的熵是增加的。

在绝热过程或孤立系统中,熵是增加的,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小的状态向熵大的状态发展,而熵值较大代表着较为无序,所以自发的宏观过程总是向无序程度更大的方向发展。

典例探究

例:   一个物体在粗糙的平面上滑动,最后停止。系统的熵如何变化?

解析:因为物体由于受到摩擦力而停止运动,其动能变为系统的内能,增加了系统分子无规则运动的程度,使得无规则运动加强,也就是系统的无序程度增加了,所以系统的熵增加。

友情提示:本题考查的是对熵增加原理的理解和应用。

1.能量耗散:系统的内能流散到周围环境中,没有办法把这些内能收集起来加以利用,这种现象叫做能量耗散。

2.品质降低:能量从高度有用的形式降级为不大可用的形式叫品质降低。

能量在利用过程中,总是由高品质的能量最终转化为低品质的内能。

3.能源:能源是指能够提供可利用能量的物质,它是现代社会生活的重要物质基础。

常规能源:指已被广泛应用的能源,如煤、石油、天然气、水力等。

4.能源危机与环境污染

(1).近一百年,地球人口由16亿增加到目前的50亿,净增了2倍多,而能源消耗据统计却增加了16倍。按目前的消耗量,专家预测石油、天然气最多只能维持半个世纪,煤炭尚可维持一二百年。

(2).能源利用的过程也直接污染着地球环境

①温室效应:化石燃料燃烧放出的大量二氧化碳,使大气中二氧化碳的含量大量增高,导致“温室效应”,造成地面温度上升,两极的冰雪融化,海平面上升,淹没沿海地区等不良影响。

②酸雨污染:排放到大气中的大量二氧化硫和氮氧化物等在降水过程中溶入雨水,使其形成酸雨,酸雨进入地表、江河,破坏土壤,影响农作物生长,使生物死亡,破坏生态平衡。同时腐蚀建筑结构、工业装备、动力和通讯设备等,还直接危害人类健康。

③臭氧层的破坏:臭氧层的存在对吸收紫外线方面起着举足轻重的作用,一旦臭氧层遭到破坏,对生物有害的紫外线会毫无遮拦地照射到地面上,会提高皮肤癌和白内障的发病率,也会影响我们的免疫系统。同时对不同生态系统中生物的生长、发育、繁殖、分布和生物地球化学循环都会造成一系列危害。

5.新能源的开发

(1).新能源:指目前尚未被人类大规模利用而有待进一步研究、开发和利用的能源,如核能、太阳能、风能、地热能、海洋能、氢能等。

(2).无穷无尽的太阳能:

九、板书设计:

热力学第二定律的微观意义:

1.有序和无序

2.热力学第二定律的微观意义:

3.熵增加原理

能源和持续发展:

1.能量耗散:

2.品质降低:

3.能源:

小编为大家整理的热力学第二定律的微观解释知识梳理,大家阅读了吗?,最后祝大家有好的成绩。

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