2017-2018学年物理人教版选修3-3教学案:第十章 第5、6节 热力学第二定律的微观解释 能源和可持续发展
2017-2018学年物理人教版选修3-3教学案:第十章 第5、6节    热力学第二定律的微观解释  能源和可持续发展第2页

  (1)能量耗散:有序度较高(集中度较高)的能量转化为内能,成为更加分散因而也是无序度更大的能量,分散到环境中无法重新收集起来加以利用的现象。

  (2)各种形式的能量向内能转化方向是无序程度较小的状态向无序程度较大的状态的转化,是能自动发生、全额发生的。

  (3)能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的自发变化过程具有方向性。

  (4)能量耗散虽然不会导致能量总量的减少却会导致能量品质的降低,实际上是将能量从高度有用的高品质形式降级为不大可用的低品质形式。

  2.能源和环境

  

  

  1.自主思考--判一判

  (1)熵越小,系统对应的微观态就越少。(√)

  (2)在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会增加。(×)

  (3)大量分子无规则的热运动能够自动变为有序运动。(×)

  (4)能量耗散会导致总能量的减少,也会导致能量品质的降低。(×)

  (5)热传递的自然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。(√)

  (6)既然能量是守恒的,那么人类就没必要节约能源。(×)

  2.合作探究--议一议

  (1)怎样理解一个孤立的系统熵不会减小?

  提示:从微观的角度看,热力学第二定律是一个统计规律;自发的宏观过程总是向无序性更大的方向发展。而熵较大代表着较为无序,熵小代表有序,所以一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展。

  (2)既然能量守恒,为什么还要节约能源?

  提示:人们在使用能源的时候,高品质的能量释放出来并最终转化为低品质的内能。虽然能量不会减少,但能源会越来越少,所以要节约能源。

(3)流动的水带动水磨做功,由于磨盘之间的摩擦、磨盘和粮食之间的摩擦和挤压,