4热力学第二定律

1、目标计划行动反思搏事情一件一件的做精神专注 轻重缓急 劳逸结合合理作息，锻炼身体，保持精力旺盛 10.5热力学第二定律的微观解释 + 10.6能源和可持续发展 制作：审核： 班级：组名： . 姓名：时间：年月日 【学习指导】： 1 兴趣、好奇心、不断尝试、自主性、积极性 2 动脑思考，头脑清晰 3 狠抓落实，而且要有具体的落实措施 4 听懂是骗人的，看懂是骗人的，做出来才是自己的 5 独立、限时、满分作答 6 不仅要去学习，而且要学出效果，还要提高效率。 7 保证效果就要每个点都要达标。达标的标准是能够“独立做（说、写）出来”，不达标你的努力就体 现不出来 8 该记的记，该理解的理解，该练习的

2、练习，该总结的总结，勿懈怠！ 9 费曼学习法：确定一个学习的知识点；假设你在教授别人该知识点；遇到卡壳时回顾相关知识点；简 化你的语言，达到通俗易懂的程度。该法尤其适合概念、定义、定理、定律等的理解和记忆。 10明确在学习什么东西，对其中的概念、定律等要追根溯源，弄清来龙去脉才能理解透彻、应用灵活 11 总结： 11.1每题总结：每做完一道题都要总结该题涉及的知识点和方法 11.2题型总结：先会后熟，一种题型先模仿、思考，弄懂后，总结出这类题型的出现特征、解题方法, 然后再多做几道同类型的，直到遇到这种题型就条件反射得知道怎么做 11.3小节总结：总结该小节的知识结构、常见题型及做法 11.4

3、章节总结：总结该章节的知识结构、常见题型及做法 12多做多思，孰能生巧，熟到条件反射，这样一是能见到更多的出题方式，二是能提高做题速度 13根据遗忘曲线，进行循环复习 14步骤规范，书写整洁，条理清晰 15步骤一步一步的写，最好不要把几个公式合成一个式子来写，因为有步骤分 16错题本的建立：在每次发的试卷资料的右上角写上日期，同一科目的试卷按日期顺序放好。在做错的 题号上画叉号，在不会做的题号上画问号，以后就是一本很好的错题集。其他资料亦如此处理。这种 方式简单实用。同时，当你积攒到一定程度，看到自己做过的厚厚的资料，难道不会由衷的产生一种 成就感么？！ 【一分钟德育】（将下面的内容对照自身，

4、理论要落地） 人性营销-卖西瓜加勺子 一家水果摊卖西瓜，买者了了，于是加了一个勺子，生意明显好转起来。 启示：不是勺子有多吸引人，而是有了勺子，西瓜在哪都能吃！只要你满足可客户的需求，生意总会好 起来！ 1 / 8 系统清晰深刻每天早上早起半小时做个锻炼 欲要其他资料，请搜索关键字“含答案，精排版”，或在资料下面点击我的账号 【回眸一瞥】 (1 )热力学第一定律 内容： 表达式：； 符号法则：外界对气体做功W 0，气体对外界做功 W 0; 气体吸热Q0，气体放热Q 0； 内能增加厶U 0，内能减少 U 0； (2 )热力学第二定律的第一种表述(克劳修斯表述)： (3 )热力学第二定律的第二种表

5、述(开尔文表述) 【目标及达标标准】 1. 知道什么是有序和无序、宏观态和微观态. 2理解热力学第二定律的微观意义，了解熵的概念及用熵的概念表示的热力学第二定律. 3认识能源和环境与人类生存的关系，知道可持续发展的重大意义，增强保护环境的意识. 【重点】热力学第二定律的微观解释 【难点】熵的概念 【教学方法】 合作探究 【教学用具】多媒体 【导读导思】达标标准：思考并完成下列 问题和任务，并能独立向别人表述出来(书面或口述) 自主学习、课前诊断 先通读教材，画出本节课中的基本概念及物理规律，回答导学案预习中涉及的问题，独立完成，限时25分 钟。 一、有序和无序宏观态和微观态：阅读课本第61-6

6、2页“有序和无序宏观态和微观态”部分，思考并 回答下列问题： (1) 有序和无序：只要确定了某种规则，符合这个规则的就叫做 不符合某种确定规则的称为 无序意味着各处都一样，平均、没有差别，有序则相反. 2 / 8 系统清晰深刻每天早上早起半小时做个锻炼 (2) 宏观态和微观态：在统计物理学中，符合某种的状态，叫做热力学系统的宏观 态一个规则下，即一个宏观态下，可能有不同方案，每个方案就是一个即与一个宏观态对 应的微观态可能不止一个，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的. 二、气体向真空的扩散：阅读课本第62-64页“气体向真空的扩散”部分，思考并回答下列问题： (1) 宏观

7、自发过程的方向性：自发的过程总是倾向于出现与较多微观态对应的宏观态，因此自发的过 程总是从 向着发展的. (2) 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的方向进行. 三、熵：阅读课本第 64-65页“熵”部分，思考并回答下列问题: (1) 熵 物理意义：系统内分子运动 的量度. 表达式 S= ，S表示熵，k表示玻耳兹曼常量, Q表示微观态的数目. (2) 熵增加原理：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵 (3) 热力学第二定律的微观涵义：热力学第二定律是一个 规律，一个孤立系统总是从熵 的状态向熵 的状态发展，而熵值较大代表着较为 ，所以自发的宏观过程总是向 的方向发

8、展. 四、能量耗散和品质降低：阅读课本第67-68页“能量耗散和品质降低”部分，思考并回答下列问题： (1) 能量耗散：系统的 流散到周围环境中，没有办法把这些内能收集起来加以利用，这种现 象叫做. (2) 品质降低：能量从 的形式降级为 的形式叫品质降低. (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 . (4) 能源是社会存在与发展永远不可或缺的必需品，是国民经济运行的物质基础，它与 构成现代社会的三大支柱. 五、能源与人类社会发展、能源与环境、开发新能源：阅读课本第68-69页“能源与人类社会发展、能源 与环境、

9、开发新能源”部分，思考并回答下列问题： (1) 人们把煤、石油、天然气等化石能源叫做_能源，人类消耗的能源主要是 能源. (2) 化石能源的储藏是有限的. (3) 环境问题 化石能源的大量消耗带来的环境问题有 、等. (4) 化石能源的短缺和利用常规能源带来的环境污染，使得 的开发成为当务之急. (5) 新能源主要有下列几种： 太阳能、生物质能、风能、核能、水流 (河流、潮汐)能. 其中太阳能、风能、水流能是清洁能源，也是“可再生能源” 【巩固练习】 3 / 8 系统清晰深刻每天早上早起半小时做个锻炼 1. 达标标准：（1 ）每道题都能独立做出来，并总结涉及的知识点；（2）尝试总结出常见题型及

10、其做法。 2. 本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。 3. 限时训练：请计时，在保证正确的情况下，尽量快些。提高效率，节省时间，提高专注力。 第I卷（选择题） 选择题（每题6分，多选题对而不全得3分，错选得0分） 1 .（多选）关于有序和无序下列说法正确的是（） A. 有序和无序不是绝对的B.一个“宏观态”可能对应着许多的“微观态” C. 一个“宏观态”对应着唯一的“微观态”D 无序意味着各处一样、平均、没有差别 2. （多选）根据热力学第二定律判断，下列说法正确的是（） A. 内能可以自发的转变成机械能 B. 扩散的过程完全可逆的 C. 火力发电时，燃烧物质的内能不可以全部

11、转化为电能 D. 热量不可能自发的从低温物体传递到高温物体 3. （多选）倒一杯热水，然后加入适当的糖后，糖会全部溶于水中，但一段时间后又观察到杯底部有糖 结晶，关于这个过程下列叙述正确的是（） A. 溶解过程是自发的，结晶过程也是自发的，因此热力学第二定律是错误的 B. 溶解过程是有序向无序转变的过程 C. 结晶过程是有序向无序转变的过程 D. 结晶过程不是自发的，因为有外界的影响 4. （多选）下列说法正确的是（） A. 如果大量分子的集合从 A分布进入B分布的概率大于从 B分布进入A分布，则B分布更无序 B. 如果大量分子的集合从 A分布进入B分布的概率大于从 B分布进入A分布，则A分布

12、更无序 C. 大量分子的集合能自发地从 A分布进入B分布，则该过程是可逆的 D. 大量分子的集合能自发地从 A分布进入B分布，则该过程是不可逆的 5. （多选）一个密闭的容器内有稀薄气体，在容器上开一个小口，外部的空气就会流入容器，在气体流 入过程中，容器内靠近开口处的空气密度暂时变得比内部大，以下说法正确的是（ A. 此时容器内气体处于一个不平衡状态，是一个最无序的状态 B. 外界的影响破坏了容器内气体的平衡 C. 上面事实说明热力学第二定律只适用于封闭系统 D. 对一个开放系统并不一定是最无序的分布 6. （单选）下列关于热现象的说法，正确的是（） 4 / 8 系统清晰深刻每天早上早起半小

13、时做个锻炼 人生是规划出来的：每天晚上反思今日，规划明日 我现在所做的事情能使我更好更快的接近我的目标吗? 谨守本心，加强自制力突破极限，在不能坚持的时候再坚持一下 目标计划行动反思搏事情一件一件的做精神专注 轻重缓急 劳逸结合合理作息，锻炼身体，保持精力旺盛 A. 外界对物体做功，物体的内能一定增加 B. 物体的温度可以一直降低到绝对零度 C. 任何条件下，热量都不会由低温物体传递到高温物体 D. 任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能 7. （多选）关于热力学第二定律的理解下列正确的是（） A. 宏观与热有关的自发的物理过程都是不可逆的 B. 所有热过程都是从有序变为无序 C.

14、熵增加原理说明自然的物理过程具有方向性 D. 热运动是一种最无序的运动，内能是最无序运动所对应的能量，因此机械能可以全部转变为内能， 但不可能将内能100?全部转变为机械能 8. （单选）下列关于热力学定律的表述正确的是（） A. 热力学零度不可达到B.不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化 C.其数学表达式是厶U=Q+W D .能量在转化或转移的过程中总量保持不变 9. （单选）1997年诺贝尔物理学奖授与朱棣文等三人，以表彰他们在激光冷却和捕获原子的方法上所作 出的贡献。目前已应用激光将原子的温度冷却到10-12K的数量级，已经非常接近0K,下列关于” 0K说法 中正确的是

15、（） A. 0K即0C，随着科学的发展是可以达到的B . 0K即0C，只能无限接近，但不可能达到 C. 0K即绝对零度，随着科学的发展是可以达到的D . 0K即绝对零度，只能无限接近，但不可能达到 10. （单选）关于热力学第二定律有一下四种说法，说法中正确的是（） 热力学第二定律使我们认识到：自然界中进行的一切宏观过程都具有方向性，是不可逆的; 热力学第二定律使我们认识到：自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性，是不可逆的； 热力学第二定律使我们认识到：热量不可能由低温物体传递到高温物体； 第二类永动机违背了能量守恒定律和热力学第二定律，因此不可能制成。 A. B . C . D .

16、 11. （多选）根据热力学定律可知，下列说法中正确的是（） A. “永动机”是可能制成的 B. 切宏观热力学过程都具有方向性 C. 关于自然过程的方向性可以这样表：即在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小 D. 热力学第二定律与能量守恒定律是相互矛盾的 12. （单选）下列关于热现象的论述中，正确的是（） A. 给自行车车轮打气时，要克服空气分子间的斥力来压活塞 5 / 8 B. 布朗运动的剧烈程度与温度的高低无关 C. 随科学技术的发展，物体的温度可以降低到绝对零度 D. 热机的效率不可能提高到100%因为它违背热力学第二定律 13. （多选）下列说法正确的是（） A. 热力学第二定

17、律只在一定前提条件下才能成立 B. 热力学第二定律揭示了一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行 C. 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 D. 热力学第二定律揭示了有大量分子参与宏观过程的方向性 14. （多选）下列说法正确的是（） A. 与热现象有关的自发的宏观过程是有方向性的 B. 与热现象有关的自发的宏观过程是熵增加的过程 C. 气体扩散现象向着无序性增加的方向进行，是可逆过程 D. 机械能转化为内能的过程是系统的熵增加的过程 15. （多选）从微观角度看（） A. 热力学第二定律是一个统计规律 B. 一个孤立系统总是从熵大的状态向熵小的状态发展

18、C. 一个宏观状态所对应的微观状态越多，越是无序，熵值越大 D. 出现概率越大的宏观状态，熵值越大 16. （多选）下列说法中正确的是（） A. 在绝对零度附近所有分子都将停止运动 B. 在自然条件下，热量不可能从低温物体传给高温物体 C. 热力学温度每一度的大小跟摄氏温度的每一度大小相同 D. 随科学技术的发展，物体的温度可以降低到绝对零度 第II卷（非选择题） 注意事项： 用钢笔或圆珠笔答在答题卡中指定位置（用铅笔答卷不得分，作图除外） 解答题（每题12分） 1. 下列所述过程是可逆的，还是不可逆的？如果是可逆过程请在（）中打“ ？ ” （1）汽缸与活塞组合中装有气体，当活塞上没有外加压力

19、，活塞与汽缸间没有摩擦时。（） 6 / 8 系统清晰深刻每天早上早起半小时做个锻炼 (2) 上述装置，当活塞上没有外加压力，活塞与汽缸上摩擦很大，使气体缓慢地膨胀时。() (3) 上述装置，没有摩擦，但调整外加压力，使气体能缓慢地膨胀时。() (4) 在一绝热容器内盛有液体，不停地搅动它，使它温度升高。() (5) 一传热的容器内盛有液体， 容器放在一恒温的大水池内，液体不停地搅动，可保持温度不变。() (6) 在一绝热容器内，不同种类的液体进行混合。() (7) 在一绝热容器内，不同温度的氦气进行混合。() 2. (1)在一套二居室的单元中，放一只蜜蜂，这只蜜蜂出现在左房间的几率是多少？ (

20、2)放四只蜜蜂，四只蜜蜂都出现在左房间、三只蜜蜂都出现在左房间、二只蜜蜂都出现在左房间的 几率各是多少？ (3) 在上面的情况下请找出哪一种分布是最无序的分布？你需要多少只蜜蜂才能说“最无序的分布将 是最持久的平衡”？ 3. 一绝热容器被隔板分为体积相等的两部分，一边是n mol的空气，一边为真空。突然将隔板抽掉， 气体向真空自由膨胀，最后充满整个容器，如图所示。求封闭系统在此过程中：(1)初、末状态的熵；(2) 熵的变化。(阿伏伽德罗常数为 Na) 提示：系统的一个宏观态对应的微观态的数目越大，出现的概率就越大。例如，考虑容器中某一个分 子的情况，膨胀后在整个容器中的概率为Q = 1,在左、右两侧的概率为Q = 1/2 ;第二个分子的概率和第 2 一个分子的分布一样，所以两个分子都在左边的概率为Q =( 1/2 );加入第三个分子算，它单独在左的 概率也为Q = 1/2，三个分子都在左侧的概率分布为Q = (1/2