2017-2018学年人教版选修3-3 第十章第五节热力学第二定律的微观解释第六节能源和可持续发展 学案
2017-2018学年人教版选修3-3 第十章第五节热力学第二定律的微观解释第六节能源和可持续发展 学案第2页

  温物体。换一种角度看,初始我们根据温度的高低来区分两个物体,而最终状态是两个物体上的温度处处相同,无法区别,我们就说系统的无序程度增加了。

  同理可知,在通过做功使系统内能增加的过程中,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。

  (2)热力学第二定律的微观意义:

  热力学第二定律揭示了涉及热现象的一切宏观自然过程都只能在一个方向上发生,而不会可逆地在相反的方向上出现,它指出在能量得以平衡的众多过程中,哪些可能发生,哪些不可能发生。自然界涉及热现象的一切宏观过程都是不可逆的,宏观自发过程的这种方向性(熵增加的方向),也就成为时间的方向性。所以,"熵"又被称为"时间箭头"。

  【例题1】 关于热力学第二定律的微观意义,下列说法中正确的是(  )

  A.大量分子无规则的热运动能够自动转变为有序运动

  B.传热的自发过程是大量分子从无序运动状态向有序运动状态转化的过程

  C.传热的自发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

  D.一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行

  解析:分子热运动是大量分子的无规则运动,系统的一个宏观过程包含着大量的微观状态,这是一个无序的运动,根据熵增加原理,热运动的结果只能使分子热运动更加无序,而不是变成了有序。传热的自发过程从微观上讲就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。一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。

  答案:CD

  题后反思一切自然过程总是沿着分子无序性增大的方向进行。系统自发变化时,总是向着无序程度增加的方向发展,至少无序程度不会减少。也就是说,系统自发变化时,总是由热力学概率小的状态向热力学概率大的状态进行。

  探究二能源和可持续发展

  问题导引

  既然能量是守恒的,我们为什么还要节约能源?

  

提示:能量是守恒的,但能量耗散却导致能量品质的降低,高品质的能量释放出来并