3.4熵—系统无序程度的量度 学案-2021-2022学年高二下学期物理鲁科版（2019）选择性必修第三册

3.4熵—系统无序程度的量度 【学习目标】 1．了解有序和无序的概念。 2．知道熵的概念，理解其物理意义。 3．了解熵增加原理。 【课上探究】 知识点1：有序和无序 思考与交流 1．什么称之为有序？ 2.怎么样称之为无序？ 3.自然界中的不可逆过程是向着更加有序进行还是更加无序进行？ 总结与提升 1．有序和无序：符合某种规则的现象，称之为有序；反之称之为无序。 2．热传递过程使系统的无序程度增加了。 3.机械能转化为内能的过程也使得系统的无序程度增加了。 4.一切不可逆过程都是向着无序程度增加的方向进行。 练习与拓展 例1．(多选)热现象过程中不可避免地出现能量耗散的现象。所谓能量耗散是指在能量转化的过程中无法把流散的能量重新收集、重新加以利用。下列关于能量耗散的说法中正确的是(　　) A．能量耗散说明无序程度增加 B．能量耗散不符合热力学第二定律 C．能量耗散过程中能量仍守恒 D．能量耗散是从能量转化的角度反映出自然界中的宏观过程具有方向性 知识点2：熵与熵增加原理 思考与交流 热力学第二定律的微观实质是什么？ 总结与提升 1、热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与宏观过程的方向性，进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。 2．熵增加原理 (1)熵是无序程度的量度：根据熵的含义，热力学系统处于非平衡态时的粒子热运动有一定的有序性，因此，其熵值较小；当其达到平衡态后，其粒子热运动的无序性达到极高程度，使其熵值达到最大值。 (2)热力学系统演化的方向性：对于绝热或孤立的热力学系统而言，所发生2、熵可用来表达一个系统的 程度，系统从有序向无序的发展过程中熵在 。 在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会_________的是由非平衡态向着平衡态的变化过程，因此，总是朝着熵增加的方向进行，或者说，一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，这就是熵增加原理，也就是热力学第二定律的另一种表述形式。 如果过程可逆，则熵不变；如果过程不可逆，则熵增加，熵增加原理的适用对象是对于孤立系统，如果是非孤立系统，熵有可能减少。 练习与拓展 例2、 (多选)对于孤立体系中发生的实际过程，下列说法中正确的是(　　) A．系统的总熵只能增大，不可能减小 B．系统的总熵可能增大