第頁共頁熱力學(xué)原理在熔化凝固中的應(yīng)用教案一、教學(xué)目標(biāo)：1、了解熱力學(xué)基本原理和應(yīng)用場景2、掌握熔化凝固的過程和原理3、學(xué)會(huì)如何利用熱力學(xué)原理分析和解決實(shí)際問題二、教學(xué)內(nèi)容：一、熱力學(xué)基本原理熱力學(xué)是研究熱現(xiàn)象和熱能轉(zhuǎn)化規(guī)律的物理學(xué)科，它主要是研究物質(zhì)在熱學(xué)過程中所具有的性質(zhì)和特征。熱力學(xué)有兩大基本定律，即熱力學(xué)第一定律和熱力學(xué)第二定律。1、熱力學(xué)第一定律熱力學(xué)第一定律也稱能量守恒定律，它規(guī)定：能量不可以自行消失或出現(xiàn)，只能從一種形式轉(zhuǎn)換成另一種形式，總能量守恒。2、熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第二定律也稱為熵增定律，規(guī)定了熱力學(xué)轉(zhuǎn)化的方向性，即熱能從高溫物質(zhì)向低溫物質(zhì)流動(dòng)，而隨之產(chǎn)生的熵則不可逆轉(zhuǎn)的增加。二、熔化凝固的過程和原理當(dāng)物質(zhì)在某一溫度下達(dá)到固定點(diǎn)后，它就會(huì)經(jīng)歷從固體向液體的熔化過程了。其原理在熱力學(xué)上解釋為熔點(diǎn)是一個(gè)溫度點(diǎn)，在該溫度下，物質(zhì)的熱能從晶體結(jié)構(gòu)中釋放出來，使其分子間的互相吸引力減弱，可以自由移動(dòng)。當(dāng)物質(zhì)降至其熔點(diǎn)以下的溫度時(shí)，其狀態(tài)變?yōu)楣腆w，原理也類似。三、如何利用熱力學(xué)原理分析和解決實(shí)際問題1、熔點(diǎn)分析利用熱力學(xué)原理可以很好的解釋一些實(shí)際應(yīng)用問題，例如，蠟燭燒掉的原因就可以解釋為熔點(diǎn)的問題。當(dāng)蠟燭燒熱時(shí)，其外側(cè)的熱量不斷向中心傳遞，使其中心的蠟燭液體在熔點(diǎn)以上的溫度下達(dá)到沸點(diǎn)，蠟燭液體即被消耗掉?？梢詰?yīng)用這個(gè)原理來分析解決一些類似的問題2、合金制備當(dāng)需要制備一種新的材料時(shí)可以利用熱力學(xué)原理來指導(dǎo)合金的制備，例如，金屬合金的制備可以利用兩種或兩種以上的金屬融合，將金屬原子的共價(jià)鍵打破然后重新形成新的金屬晶體，這樣制備的新合金材料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)就有很大的優(yōu)勢。3、冰的制備利用熱力學(xué)原理可以通過冷卻的過程來制備冰，例如制冰箱就是利用冰制備的。當(dāng)空氣中含有水分的氣體進(jìn)入制冰箱時(shí)，就會(huì)被冷凝成水滴滴落到制冰盤中，在制冰盤的周邊形成一層了淡淡的冰層，當(dāng)夾層達(dá)到一定厚度時(shí)就可以把制作好的冰塊取出來，這就是利用了熱力學(xué)的制冰原理。以上僅是熱力學(xué)原理在熔化凝固中的應(yīng)用教案的相關(guān)內(nèi)容，學(xué)生可參考此教案中的基礎(chǔ)知識和應(yīng)用場景來豐富中學(xué)物理的相關(guān)知