内容正文:
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5 热力学第二定律的微观解释 6 能源和可持续发展
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5 热力学第二定律的微观解释
6 能源和可持续发展
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5 热力学第二定律的微观解释
6 能源和可持续发展
读一读·思一思
辨一辨·议一议
一、热力学第二定律的微观解释
阅读教材第61~65页第5节“热力学第二定律的微观解释”部分,知道什么是有序、无序,知道什么是宏观态、微观态,知道什么是熵及熵增加原理,了解热力学第二定律的微观意义。
1.有序、无序:只要确定了某种规则,系统内的个体符合这个规则的为有序;个体分布没有确定的要求,怎样分布都可以,这样的分布为无序。有序和无序是相对的。
2.宏观态、微观态:对系统的状态做出某些顺序要求,我们就是规定了一个“宏观态”,系统在符合顺序的情况下可以有不同的排列,这些不同的排列即为“微观态”。如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多,就说这个宏观态是比较无序的。
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6 能源和可持续发展
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3.热力学第二定律的微观意义。
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。
4.熵及熵增加原理。
(1)熵:表达式S=kln Ω,k表示玻耳兹曼常量, Ω表示一个宏观态所对应的微观态的数目,S表示系统内分子运动无序性的量度,称为熵。
(2)熵增加原理:在任何自然过程中,一个孤立系统的总熵不会减小。
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二、能源和可持续发展
阅读教材第67~69页第6节“能源和可持续发展”部分,知道什么是能量耗散和品质降低,了解能源和环境问题。
1.能量耗散和品质降低。
(1)能量耗散:有序度较高(集中度较高)的能量转化为内能,即成为更加分散因而也是无序度更大的能量,流散到环境中无法重新收集起来加以利用的现象。
(2)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。
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2.能源和环境。
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1.思考辨析。
(1)如果一个宏观态对应的微观态比较多,说明该宏观态是比较无