第04節(jié)熱力學第二定律

1、5.熱力學定律的微觀解釋第十章 熱力學定律復 習熱力學第二定律的兩種表述：總結：任何一類宏觀自然過程進行方向的說明都可以作為熱力學第二定律的表述.二、熱力學第二定律的開爾文表述：1.不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響.2.第二類永動機不可能制成一、熱力學第二定律的克勞修斯表述：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體.思考：為什么涉及熱運動的宏觀過程會有一定的方向性？如何從微觀的角度進行解釋說明？ 1.有序和無序 有序： 無序： 有序和無序是相對的.2.宏觀態(tài)和微觀態(tài)宏觀態(tài)：微觀態(tài)：一、有序和無序 宏觀態(tài)和微觀態(tài)如果氣體向真空擴散，宏觀態(tài)和微觀態(tài)分別指什么？怎樣是有序？怎樣

2、是無序？思考與討論容器左右等體積，左部有氣體，右部為真空.抽去隔板氣體自由膨脹.系統(tǒng)宏觀態(tài)-用分子左、右兩部分的分配數(shù)目表示系統(tǒng)微觀態(tài)-用分子處在某一部分的具體情況表示.二、氣體向真空的擴散氣體真空假定容器中有4個分子，抽出隔板后，4個分子在容器中具有哪些可能的宏觀態(tài)和微觀態(tài)？氣體擴散后4個分子分布的最大一種可能和最小一種可能是什么？思考與討論抽出隔板后，4個分子在容器中可能的分布如圖所示1641401234564個粒子分布 左4 右0 左3 右1 左2 右2 左1 右3 左0 右4假設所有的微觀狀態(tài)其出現(xiàn)的可能性是相同的.4粒子情況，總狀態(tài)數(shù)16， 左4右0 和 左0右4，幾率各為1/16；

3、左3右1和 左1右3 ，幾率各為1/4； 左2右2， 幾率為3/8. 一切自發(fā)過程總是沿著分子熱運動的無序性增大的方向進行.熱力學第二定律的微觀解釋通過以上的分析，能得到什么結論？簡單的說，“熵”就是微觀粒子的無序程度、能量差別的消除程度.在克勞修斯看來,在一個封閉的系統(tǒng)中,運動總是從有序到無序發(fā)展的.三、熵熵的微觀意義：系統(tǒng)內分子運動無序性的量度.熱力學第二定律可以表述為：在孤立系統(tǒng)中進行的自發(fā)過程總是沿著熵增加的方向進行，它是不可逆的，平衡態(tài)相應于熵最大值的狀態(tài).熱力學第二定律的這一表述稱為熵增加原理.課堂練習：1、下列說法中不正確的是()A. 自發(fā)的熱傳遞過程是向著分子熱運動無序性增大的

4、方向進行的B. 民間常用“拔火罐”來治療某些疾病，方法是將點燃的紙片放入火罐內，當紙片燃燒完時，迅速將火罐開口端緊壓在皮膚上，火罐就會緊緊地“吸”在皮膚上。其原因是火罐內的氣體體積不變時，溫度降低，壓強減小C. 空調既能制熱又能制冷，說明在不自發(fā)的條件下，熱傳遞可以逆向D. 相互間達到熱平衡的兩物體的內能一定相等2、（多選）下列說法正確的是A. 機械能全部變成內能是不可能的B. 根據(jù)熱力學第二定律可知，熱量不可能從低溫物體傳到高溫物體C. 從單一熱源吸收的熱量全部變成功是可能的D. 第二類永動機不可能制造成功的原因是因為能量既不會憑空產(chǎn)生，也不會憑空消失，只能從一個物體轉移到另一個物體，或從一種形