3-3、3-4 热力学第二定律、熵-系统无序程度的量度（课件PPT）-【优化指导】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第三册（鲁科版2019）

物理选择性必修 第三册 第 3 章 热力学定律 第3节　热力学第二定律 第4节　熵——系统无序程度的量度 核心素养 物理观念 科学思维 科学态度与责任 1.通过对自然界中与热现象有关的宏观过程方向性的实例分析，了解归纳热力学第二定律的过程和方法。 2．能用热力学第二定律解释常见的不可逆过程，即自然界中能量转化、转移的方向性问题。 3．了解能量与能源的区别以及能源的有限性。 通过对热机效率的探讨，揭示热机效率不能达到100%的实质，提高探索科学的能力。 注重运用热力学定律分析和解决实际问题的能力、实事求是的科学态度，培养学习科学的兴趣。 返回导航 物理选择性必修 第三册 第3节　热力学第二定律 第4节　熵——系统无序程度的量度 1.(1)可逆过程：一个系统由某一状态出发，经过某一过程到达另一状态，如果存在另一过程，它能使____________完全复原，即系统回到原来的状态，同时消除原来过程对外界的一切影响，则_______过程称为可逆过程。(2)不可逆过程：一个系统由某一状态出发，经过某一过程到达另一状态，如果用任何方法都不能使_____和______完全复原，则原来的过程称为不可逆过程。 2．热传递的方向性(1)热量可以自发地❶由_____物体传给_____物体，或者由物体的_____部分传给____部分。(2)热量不能自发地由______物体传给_____物体，或由物体的低温部分传给高温部分。(3)热传递是________过程，具有_______。 [对应学生用书P53] 知识点一 可逆过程和不可逆过程 必备知识/自主学习 系统和外界 原来的 外界 不可逆 高温 系统 低温 高温 低温 低温 高温 方向性 返回导航 物理选择性必修 第三册 第3节　热力学第二定律 第4节　熵——系统无序程度的量度 1.热力学第二定律(1)克劳修斯表述：不可能使热量从_____物体传向_____物体而不引起其他变化。(2)开尔文表述：不可能从_________❷吸取热量，使之完全用来做功而不引起其他变化❸。 2．第二类永动机(1)定义：从_________吸取热量并使之_____转化为功而不引起其他变化的机器。(2)第二类永动机不可能制成❹。(3)热力学第二定律的又一表述：第二类永动机是_______实现的。 3．功热转化的方向性功热转化这一热现象是不可逆的，具有方向性。 4．结论：凡是与_______有关的宏观过程都具有_______。 热现象 高温 不可能 低温 单一热源 知识点二 热力学第二定律及第二类永动机 完全 方向性 单一热源 返回导航 物理选择性必修 第三册 第3节　热力学第二定律 第4节　熵——系统无序程度的量度 1.有序与无序(1)生活中符合某种规则的现象称为_____❺，反之称为______❻。(2)热力学第二定律的微观本质：与热现象有关的自然发生的宏观过程总是沿着大量分子热运动无序程度_____的方向进行。 2．熵和熵增加原理 ❼(1)熵的定义：用来量度系统_________的物理量叫作熵。(2)熵增加原理：孤立系统中的宏观过程必然朝着________的方向进行。 3．熵与能量退降在熵增加的同时，一切不可逆过程总是使得能量从可利用状态转化为不可利用状态，________退化了，这种现象称为能量退降。 有序 能量品质 无序 知识点三 熵——系统无序程度的量度 增大 无序程度 熵增加 返回导航 物理选择性必修 第三册 第3节　热力学第二定律 第4节　熵——系统无序程度的量度 1．第一类永动机违背了能量守恒定律。 ( ) 2．在一定条件下，热量也可以从低温物体传给高温物体。( ) 3．熵是系统内分子运动无序性的量度。( ) 思考判断 √ 批注❶：“自发地”是指热量从高温物体传给低温物体的方向性，且在传递过程中不会对其他物体产生影响或借助其他物体提供能量。 批注❷：“单一热源”是指温度恒定而均匀的热源。 批注❸：“不引起其他变化”是指唯一效果是热量全部转为功，而外界及系统都不发生任何变化。 批注❹：第二类永动机并不违背热力学第一定律，但违背了热力学第二定律；第一类永动机违背了热力学第一定律。 √ √ 返回导航 物理选择性必修 第三册 第3节　热力学第二定律 第4节　熵——系统无序程度的量度 批注❺：规则越多，一个宏观状态对应的微观状态越少，出现的概率越小，我们称之为越有序。 批注❻：规则越少，一个宏观状态对应的微观状态就越多，出现的概率也越大，我们称之为越无序。 批注❼：成语“覆水难收”指一盆水泼出后是不可能再回到盆中的，从熵的变化角度解释，其原因是：由于盆