第五節(jié)有序、無序和熵第六節(jié)課題研究：家庭中的熱機(jī)(略)第二章能量的守恒與耗散目的導(dǎo)航1.懂得什么是能量的耗散與退化.2.懂得熱力學(xué)第三定律的絕對(duì)零度不可能達(dá)成.3.懂得什么是有序和無序，什么是宏觀態(tài)與微觀態(tài).4.懂得熱力學(xué)第二定律的微觀意義.新知初探自學(xué)導(dǎo)引一、能量的耗散與退化在自然界發(fā)生的種種變化中，能量的總值即使保持不變(守恒)，但是能量可被運(yùn)用的價(jià)值卻越來越小，或者說能量的____在逐步降級(jí)，這就是能量的耗散與退化．品質(zhì)想一想1．使用電爐時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這個(gè)系統(tǒng)能否依靠本身的作用(自發(fā)地)回到原來的狀態(tài)？提示：不能．除非依靠系統(tǒng)外界的“協(xié)助”，才可能將內(nèi)能再轉(zhuǎn)化為電能．絕對(duì)零度開爾文Kt＋273.15

K耗散退化平衡狀態(tài)減小增加四、有序向無序的轉(zhuǎn)化系統(tǒng)自發(fā)的過程總是從____變?yōu)開___的．系統(tǒng)總是從熵比較__的狀態(tài)變?yōu)殪乇容^__的狀態(tài)．由此可見，熵是表征系統(tǒng)的________的物理量，熵越大，系統(tǒng)的無序程度越___．有序無序小大無序程度高想一想2．一種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？要點(diǎn)探究講練互動(dòng)要點(diǎn)1能量的耗散與退化我們沒有方法把流散的內(nèi)能重新收集起來加以運(yùn)用，這種現(xiàn)象叫做能量的耗散與退化．能量的耗散與退化是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中的宏觀過程含有的方向性．對(duì)能量的耗散與退化的理解：1.在運(yùn)用能源的實(shí)際過程中，由于摩擦、體積形變、系統(tǒng)向外界放出熱量等因素，會(huì)有部分能量最后以熱能的形式轉(zhuǎn)移出去．宏觀過程的不可逆性，造成這些能量無法重新收集而被運(yùn)用，從而造成能量的永久性損失，這就是能量耗散．可見，能量耗散與能量退化的宏觀過程含有方向性、不可逆性．2.能量耗散過程中，涉及環(huán)境在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)總能量仍是守恒的，但可運(yùn)用的能量在減少，造成能量的“貶值”．任何運(yùn)用能源的過程都必然造成這種能量“貶值”，即退化．因此我們要節(jié)省能源．能源運(yùn)用的過程實(shí)質(zhì)上是()A．能量的消失過程B．能量的發(fā)明過程C．能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程D．能量的轉(zhuǎn)化、傳遞并且逐步消失的過程例1【答案】

C變式訓(xùn)練1.下列有關(guān)能量耗散的說法對(duì)的的是()A．能量耗散使能的總量減少，違反了能量守恒定律B．能量耗散是指散失在環(huán)境中的內(nèi)能再也不能被人類運(yùn)用C．多個(gè)形式的能量向內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，是能夠自動(dòng)全額發(fā)生的D．能量耗散造成能量品質(zhì)的減少答案：BCD1.有序和無序擬定某種規(guī)則，符合這個(gè)規(guī)則的分布是有序的，不符合這個(gè)規(guī)則和規(guī)定的分布就是無序的．有序意味著各處都同樣、均衡、沒有差別；而無序則是相反．要點(diǎn)2對(duì)有序、無序和熵的理解2.宏觀態(tài)和微觀態(tài)規(guī)定了某種規(guī)則，我們就規(guī)定了一種“宏觀態(tài)”，這個(gè)“宏觀態(tài)”可能包含一種或幾個(gè)“微觀態(tài)”，不同的“宏觀態(tài)”對(duì)應(yīng)的“微觀態(tài)”的個(gè)數(shù)不同．如果一種“宏觀態(tài)”對(duì)應(yīng)的“微觀態(tài)”比較多，我們就說這個(gè)“宏觀態(tài)”是比較無序的．我們以氣體向真空的擴(kuò)散為例來認(rèn)識(shí)宏觀態(tài)和微觀態(tài)．一種箱子被擋板分為左、右兩室，左室有氣體，右室為真空．撤去擋板后氣體要由左向右擴(kuò)散．我們從分子熱運(yùn)動(dòng)的角度分析這個(gè)過程的方向性．為了簡(jiǎn)樸，假定氣體只由A、B、C、D共四個(gè)分子構(gòu)成．圖2－5－1如圖2－5－2所示，質(zhì)量相似、溫度相似的水，分別處在固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種狀態(tài)下，它們的熵的大小有什么關(guān)系？為什么？例2圖2－5－2【答案】見精講精析變式訓(xùn)練