79知识讲解 热力学第二定律

1、热力学第二定律【学习目标】1了解热传导过程的方向性；2了解什么是第二类永动机，为什么第二类永动机不可能制成；3了解热力学第二定律的两种不同的表述，以及这两种表述的物理实质；4利用热力学第二定律分析解决实际问题，作出正确判断5知道什么是有序和无序，什么是宏观态和微观态；6知道热力学第二定律的微观解释，而一切自然过程总是沿分子热运动的无序性增大的方向进行的；7知道熵的概念，熵的增加原理8了解什么是能源、常规能源、常规能源的储量与人类需求的矛盾；9了解常见能源的使用与环境污染的关系：10了解哪些能源是清洁能源，哪些能源是可再生能源；11理解能量守恒和节约能源的关系；12了解开发新能源的意义【要点梳理

2、】要点一、热力学第二定律1热传导的方向性（自然过程的方向性）两个温度不同的物体相互接触时，热量会自发地从高温物体传给低温物体，结果使高温物体的温度降低，低温物体的温度升高（1）热传导具有方向性：两个温度不同的物体相互接触时，热量会自发地从高温物体传给低温物体，而低温物体不可能自发地将热量传给高温物体，要实现低温物体向高温物体传递热量，必须借助外界的帮助，因而产生其他影响或引起其他变化（2）气体的扩散现象具有方向性：两种不同的气体可以自发地进入对方，最后成为均匀的混合气体，但这种均匀的混合气体，决不会自发地分开，成为两种不同的气体（3）机械能和内能的转化过程具有方向性：物体在水平面上运动，因摩擦

3、而逐渐停止下来，但绝不可能出现物体吸收原来传递出去的热量后，在地面上重新运动起来（4）气体向真空膨胀具有方向性：气体可自发地向真空容器内膨胀，但绝不可能出现气体自发地从容器中流出，使容器内变为真空（5）在整个自然界中，无论有生命的还是无生命的所有的宏观自发过程都具有单向性，都有一定的方向性，都是一种不可逆过程如河水向下流，重物向下落，山岳被侵蚀，房屋衰朽倒塌，人的一生从婴儿到老年到死亡等2热机（1）热机：热机是把内能转化成机械能的一种装置如蒸汽机把水蒸气的内能转化为机械能；内燃机是把燃烧后的高温高压气体的内能转化为机械能（2）热机的组成部分热源：指燃烧燃料而获得能量的部件.工作物质：指利用获得

4、的热量来做功的物质，如蒸汽机里的蒸汽，内燃机里燃烧后的高温气体.冷凝器：把做功后工作物质所剩余的热量进行再吸收的部分.如推动活塞做功后放出的蒸汽的温度也很高，如果把这种蒸汽直接放入大气中，则大气就是冷凝器当然这样就白白浪费了剩余的蒸汽所具有的能量，通常把这种工作后剩余的蒸汽通过管道送入居民区用于烧水、做饭、取暖等（3）热机的工作原理工作物质从热源吸收热量Q，推动活塞做功彤，然后排出废气，同时把热量Q散发到冷凝器中.12根据能量守恒有Q二W+Q12（4）热机的效率把热机做的功W与它从热源中吸收的热量Q的比值叫做热机的效率，用耳表示，有1耳二-Q1因为Q二W+Q，12所以QW，耳VI.1这说明热机

5、不可能把吸收的热能全部转化为机械能，总有一部分要散失到冷凝器中3第二类永动机（1）定义从单一热源吸热全部用来做功，而不引起其他变化把它得到的内能全部转化为机械能，热机效率达100这种想象中的热机称为第二类永动机只从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不引起其他变化的热机（2）第二类永动机不可能制成虽然第二类永动机不违反能量守恒定律，大量的事实证明在任何情况下，热机都不可能只有一个热源，热机要不断地把吸取的热量变为有用的功，就不可避免地将一部分热量传给低温热源很显然，如果第二类永动机能制成，那么就可以利用空气或海洋作为热源，从它们那里不断吸取热量而做功，这是最经济不过的，因为海洋的内能实际上

6、是取之不尽的4热力学第二定律（1）两种表述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这是按照热传导的方向性来表述的不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功.而不引起其他变化也可以表述为：第二类永动机是不可能制成的这是按照机械能与内能转化过程的方向性来表述的（2）两种表述是等效的热力学第二定律的两种表述看上去似乎没有什么联系，然而实际上它们是等效的，即由其中一个，可以推导出另一个（3）热力学第二定律的实质热力学第二定律的每一种表述，揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性，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5热力学第一定律和热力学第二定律的区别（1）热力学第一定律

7、揭示了做功和热传递对改变物体内能的规律关系AU=W+Q，指明内能不但可以转移，而且还能跟其他形式的能相互转化.热力学第一定律是能量守恒定律在热学中的一种表述形式，是从能的角度揭示不同物质运动形式相互转化的可能性告诫人们：第一类永动机不可能制成热力学第一定律只有一种表述形式（2）热力学第二定律揭示了大量分子参与的宏观过程的方向性如机械能可以全部转化为内能，内能却不可能全部转化为机械能，而不引起其他变化，进一步揭示了各种物质过程及其运动形式的转化过程都具有方向性告诫人们：第二类永动机不可能制成热力学第二定律有多种表述形式要点二、热力学第二定律的微观解释1有序和无序确定某种规则，符合这个规则的就是有

8、序的，不符合确定的规则和要求的分布是无序的特别提示：无序意味着各处都一样、平均、没有差别；而有序则是相反，有序与无序是相对的，一副扑克牌，指定按黑桃、红桃、梅花、方块的顺序排列，但对号码的大小不作要求，这样的排列对于完全杂乱的一副牌来说是有序的，但对于不仅有花样方面的要求，而且对号码顺序也有要求的排列来说，就是无序的了2宏观态和微观态规定了某种规则，我们就规定了一个“宏观态”，这个“宏观态”可能包舍一种或几种“微观态”，不同的“宏观态”对应的微观态的个数不同如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较墨，就说这个“宏观态”是比较无序的我们以气体向真空的扩散为例来认识宏观态和微观态一个箱子被挡板分为左

9、、右两室，左室为气体，右室为真空，撤去挡板后气体要由左向右扩散我们从分子热运动的角度分析这个过程的方向性为了简单，假定气体只由A、B、C、D共4个分子组成如图所示，甲、乙、丙、丁是4个不同的微观态，但甲、乙属于同一个宏观态，丙、丁属于另一个宏观态撤去挡板后每个分子都可以处于箱中任何位置，就像队列解散后的学生一样如果细致地区分哪个分子在哪侧，这样的一个一个的状态就是不同的微观态.例如“A、B在左室，C、D在右室”与“A、C在左室，B、D在右室”就是两个不同的微观态当然“A在左室，B、C、D在右室”也是与前两个不同的微观态但是，宏观的观察并不能区分图甲和乙的两个微观态，我们只能说两种情况下左右两室

10、中分子数的多少是一样的，因此，我们说甲和乙属于同一个宏观态：而丙和丁，尽管从微观上看具体分子的位置并不一样，是不同的微观态，但它们也属于同一个宏观态，都是“左1右3”3热力学第二定律的微观解释和意义（1）热力学第二定律的微观解释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与热现象有关的自发的宏观过程，总是朝着分子热运动状态无序性增加的方向进行的由大量分子组成的系统自发变化时，总是向着无序程度增加的方向发展，至少无序程度不会减少（2）对热力学第二定律微观意义的理解系统的热力学过程就是大量分子无序运动状态的变化从微观看，在功转化为热的过程中，自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转

11、化的过程，但其逆过程却不能自发地进行即不可能由大量分子无规则的热运动自发转变为有序运动从微观看，热传递的过程中，自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程，其逆过程不能自发进行大量分子无序运动状态变化的方向总是向无序性增大的方向进行即一切自然过程总是沿着无序性增大的方向进行，这就是热力学第二定律的微观意义4熵（1）熵的概念在物理学中，用来量度系统无序程度的物理量叫做熵在物理学中，为了描述一个系统的无序程度，引入一个物理量，叫做熵物理学中用字母Q表示一个宏观状态所对应的微观状态的数目，用字母S表示熵，有：SkInQ式中k叫做玻耳兹曼常数要点诠释：既然微观态的数目Q是

12、分子运动无序性的一种量度，由于Q越大，熵S也越大，那么熵S自然也是系统内分子运动无序性的量度（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，如果过程可逆，则熵不变；如果过程不可逆则熵增加在孤立系统中，一切不可逆过程必然朝着熵增加的方向进行，这就是熵增加原理5热传递的方向性两个温度不同的物体接触时，热量会自发地从高温物体传给低温物体，直到两者温度相等；一个温度处处相等的物体，不可能自发地变得一部分温度高、另一部分温度低6熵与能量退降（1）能量退降在熵增加的同时，一切不可逆过程总是使能量逐渐丧失做功的本领，从可利用状态转化为不可利用状态，能量品质退化了，这种现象称为能量退降能量的可利

13、用程度降低的现象称为能量降退（2）对能量的耗散与退化的理解在利用能源的实际过程中，由于摩擦、体积形变、系统向外界放出热量等因素，会有部分能量最终以热的形式转移出去由于宏观过程的不可逆性，导致这些能量无法重新收集而加以利用，从而造成能量的永久性损失，这就是能量耗散可见，能量耗散与能量转化的宏观过程具有方向性、不可逆性的必然结果能量耗散过程中，包括环境在内的整个系统总能量仍是守恒的，但可利用的能量在减少。造成能量的“贬值”任何利用能源的过程都必然导致这种能量“贬值”，即退化因此我们要节约能源要点三、能源和可持续发展1能量耗散和品质降低（1）能量耗散集中度较高且有序度较高的能量（如机械能、电能、化学

14、能等），当它们变为环境的内能后，就成为更加分散因而也是无序度更大的能量，我们无法把这些分散的内能重新收集起来加以利用，这样的转化过程叫做能量耗散（2）能量品质降低各种形式的能量向内能的转化，是微观领域内无序程度较小向无序程度较大的转化，是能够自动发生、全额发生的而内能向机械能的转化过程，由热力学第二定律知道，这种转化是有条件的，即环境中必须存在着温度差。而且内能不能全额转化为机械能因此，从可被利用的价值来看，内能较之机械能、电能等，是一种低品质的能量2能源与人类社会发展（1）能源定义：能够提供可利用能量的物质.常规能源：煤、石油、天然气.能源的供需现状：石油将在几十年内采完，煤也将在二百多年内

15、采完，故需加强新能源的开发和利用，如水能、风能等能源的分类：a.不可再生能源：如前面提到的煤、石油、天然气等常规能源；b可再生能源：如风能、水能等（2）能源与人类社会发展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.它与材料、信息构成现代社会的三大支柱.能源科技的每一次突破，都带来了生产力的巨大飞跃和社会的进步.能源与环境（1）常规能源对环境的影响石油和煤炭燃烧产生的二氧化碳增加了大气中二氧化碳的含量，由此加剧了温室效应，引发了一系列问题，如两极的冰雪融化、海平面上升、海水倒灌、耕地盐碱化等，这些都是自然对人类的报复.排入大气中的污染物在太阳紫外线照射下发生光化学效应，形

16、成一种毒性很大的二次污染物“光化学烟雾”.如：氮氧化物和碳氧化物在大气中受到阳光中强烈的紫外线照射会生成臭氧.还有一些问题，如煤燃烧时形成的二氧化硫等物质使雨水形成“酸雨”，机器在工作时会导致有毒气体的产生等.（2）常规能源对环境的影响温室效应与酸雨温室效应成因：温室效应是人类过多地排放二氧化碳，干扰了地球的热量平衡造成的.危苫：温室效应会导致全球变暖，海平面上升，气候变化，疾病增多等.改善措施：调整能源结构，控制二氧化碳的过量排放.具体实施时可以从以下两方面进行：一是提高能源利用率，如改进设备、技术，建立节约能源的消费观等；二是开发新能源，如多使用核能、水能、太阳能、风能等.酸雨大气中酸性污

17、染物质，如二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等，在降水过程中溶入雨水，使其成为酸雨.煤炭中含有较多的硫，燃烧时产生二氧化硫等物质.危害：酸雨影响人的健康，危害生态系统，使土壤酸化和贫瘠，腐蚀建筑和艺术品等.防治：a.健全法规，强化管理，控制排放.b.发展清洁煤技术，减少燃烧过程SO2的排放.c.通过改造发动机，安装汽车尾气净化气，用无铅汽油代替合铅汽油等手段，控制汽车尾气的排放.开发新能源太阳能是最具发展前景的新能源，它清洁无污染，是一种清洁能源.其他新能源，如生物质能、风能、水能等具有相当大的发展前景.下面是几种常见能源的开发方法及存在的问题：（1）太阳能：有直接加热物体的太阳能热水器、太阳灶，有

18、利用半导体材料把太阳能转化为电能的太阳电池等，主要问题是只能白天工作，还要受天气影响，会妨碍大规模使用太阳能，要研究储存太阳能的方法.（2）水能：水能有巨大的开发潜力，可开发梯级电站.（3）核能：是一个巨大的能源，通过核反应堆进行核发电主要应注意核泄漏、控制核污染等.（4）风能：为了增加风力发电的功率，通常把很多风车建在一起，成为“风车田.”我国的新疆、内蒙古等地已经开始大规模利用风力发电【典型例题】类型一、热力学第二定律例1关于热学现象和热学规律，下列说法中正确的是（）将地球上所有海水的温度降低0.2C，以放出大量的内能供人类使用布朗运动是液体分子的运动，它说明液体分子在永不停息地做无规则的

19、运动在热传递中，热量一定是从内能多的物体传向内能少的物体在热传递中，热量一定是从温度高的物体流向温度低的物体【答案】D【解析】自然界一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性，A错；布朗运动不是液体分子的运动，而是固体颗粒的运动.B错；内能多不一定温度高，C错；故只有选项D正确.举一反三:【变式】下列说法正确的是（）热量能自发地从高温物体传给低温物体热量不能从低温物体传到高温物体热传导是有方向性的气体向真空中膨胀的过程是有方向性的【答案】A、C、D【解析】如果是自发的过程，热量只能从高温物体传到低温物体，但这并不是说热量不能从低温物体传到高温物体。只是不能自发地进行，在外界条件的帮助下，热量也能从

20、低温物体传到高温物体，选项A对，B错，C对；气体向真空中膨胀的过程也是不可逆的，具有方向性，选项D对.例2.下列说法正确的是（）.热传导的过程是有方向性的第二类永动机不可能制成，因为它违反能量守恒定律第二类永动机不可能制成，因为机械能和内能的转化过程具有方向性热力学第二定律表明，所有的物理过程都具有方向性【思路点拨】热力学第二定律反映了一个自然规律，这就是与热现象有关的宏观物理过程具有方向性，主要是热传导的方向性和机械能转化为内能的方向性.【答案】A、C【解析】根据热力学第二定律和实验事实都可以说明，热传导的过程是有方向性的，热量可以从高温物体自发地传给低温物体，却不能自发地由低温物体传给高温

21、物体，所以选项A正确；第二类永动机是一种热机，它希望能够从单一热源吸热，并全部用来做功而不引起其他任何的变化，这种设想并不违反能量守恒定律，但违反热力学第二定律，所以选项B错误，选项C正确；热力学第二定律指出了所有与热现象有关的宏观物理过程都具有方向性，并不是所有的物理过程都具有方向性，因此选项D的说法错误.【总结升华】热力学第二定律反映了一个自然规律，这就是与热现象有关的宏观物理过程具有方向性，主要是热传导的方向性和机械能转化为内能的方向性.由于人们发现这样的规律是源于对热机的研究，所以定律的表述比较抽象，重要的是要通过一些实例认识有哪些现象表明了能量转化过程的方向性举一反三:【变式】下列说

22、法正确的是（）热量不能由低温物体传递到高温物体外界对物体做功，物体的内能必定增加第二类永动机不可能制成，是因为违反了能量守恒定律不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化【答案】D【解析】根据热力学第二定律，热量不能自发地由低温物体传递到高温物体，但在一定条件下，热量可以由低温物体传向高温物体，例如电冰箱的工作过程，故选项A错；根据热力学第一定律，物体内能的变化取决于吸收或放出的热量和做功的正负两个因素，所以选项B错；第二类永动机不违反能量守恒定律，而违反了热力学第二定律，选项C错；选项D是热力学第二定律的表述形式之一，是正确的.【总结升华】热力学第二定律是新增内容，考纲要求

23、是I级，重点在理解，在学习中应记熟其两种表述，并理解两种表述的等效性；抓住第二定律的实质，即自然界中进行的所有涉及热现象的宏观过程都具有方向性.例3.（2015丹东校级月考）如图中气缸内盛有一定量的理想气体，气缸壁是导热的，缸外环境保持恒温，活塞与气缸壁的接触是光滑的，但不漏气。现将活塞与外界连接使其缓慢向右移动，这样气体将等温膨胀并通过杆对外做功。若已知理想气体的内能只与温度有关，则下列说法正确的是（）气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，因此该过程违反热力学第二定律气体是从单一热源吸热，但并未全部用来对外做功，所以此过程不违反热力学第二定律气体是从单一热源吸热，全部用来对外做功，但此过程

24、不违反热力学第二定律A、B、C三种说法都不对【答案】C【解析】由于这个过程缓慢进行，所以可看成温度不变，即气体内能不变。因此气体吸收的热量和气体对外做的功相等，也就是从单一热源吸热，全部用来对外做功。实际上这个过程是不能自发进行地，即气体是无法吸了热再推动活塞缓慢向右移动；它必须考外力使杆向右移动，才能使气体膨胀，从而内能减少，温度下降，然后再从外界吸热。也就是说，在这个过程中拉杆消耗了能量，即引起了其他的变化，所以选C举一反三:【变式】根据热力学第二定律，下列说法中正确的是（）.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化没有冷凝器，只有单一的热源，能将从单一热源吸收的热量全

25、部用来做功，而不引起其他变化的热机是可以实现的制冷系统能将冰箱里的热量传给外界较高温度的空气中而不引起其他变化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【答案】A、D【解析】热力学第二定律揭示了与热现象有关的物理过程的方向性机械能和内能的转化过程具有方向性，机械能可以全部转化为内能，而内能要全部转化为机械能必须借助外界的帮助，因而引起其他变化，故选项A正确，选项B错误；热传导过程也具有方向性，热量能自发地从高温物体传给低温物体，但要从低温物体传递到高温物体，必然引起其他变化(外界对系统做功)，则选项C错误，选项D正确例4热力学第二定律常见的表述有两种第一种表述：不可能使热量由低温物

26、体传递到高温物体，而不引起其他变化；第二种表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化图甲是根据热力学第二定律的第一种表述画出的示意图：外界对制冷机做功，使热量从低温物体传递到高温物体请你根据第二种表述完成示意图乙根据你的理解，热力学第二定律的实质是答案】一切与热现象有关的宏观过程都具有方向性解析】示意图如图所示高溫物怀|0热机举一反三:【高清课堂：热力学定律和能量守恒例5】【变式1】如图为电冰箱的工作原理示意图。压缩机工作时，强迫制冷剂在冰箱内外的管道中不断循环在蒸发器中制冷剂汽化吸收箱体内的热量，经过冷凝器时制冷剂液化，放出热量到箱体外，下列说法正确的是()热量可以自

27、发地从冰箱内传到冰箱外电冰箱的制冷系统能够不断地把冰箱内的热量传到外界，是因为其消耗了电能电冰箱的工作原理不违反热力学第二定律电冰箱的工作原理违反热力学第一定律【答案】BC【变式2】根据热力学第二定律分析，下列说法中正确的是（）热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体热量能够从高温物体传到低温物体，也可以从低温物体传到高温物体机械能可以全部转化为内能，但变化的内能不可以全部转化为机械能机械能可以全部转化为内能，变化的内能也可以全部转化为机械能【答案】B、D【解析】根据热传递的规律可知.热量可以自发地从高温物体传到低温物体，但不能自发地（不需要外界帮助）从低温物体传到高温物体

28、.借助外界的帮助，热量可以从低温物体传到高温物体，如电冰箱就是接通电源后，压缩机对“制冷剂”（氟利昂等）做功，把热量从冰箱内部（低温物体）传到外部（高温物体）以达到制冷的目的，故选项A错误，选项B正确.机械能可以全部转化为内能（如一个运动物体克服摩擦力做功而最终停止运动时，机械能全部转化为内能），在一定条件下，变化的内能也可以全部转化为机械能，如理想气体在等温膨胀过程中，将吸收来的热量全部用来做功，因此选项C错误，选项D正确.【总结升华】本题最易误选A、C两个选项，其原因在于A、C选项与热力学第二定律的叙述很类似，只是都少了一句“而不引起其他变化”.要准确理解热力学第二定律.热量可以从高温物体

29、传到低温物体，也可以从低温物体传到高温物体，只不过前者能自发地进行，后者必须借助外界的帮助，机械能可以全部转化为内能.而内能要全部转化为机械能的话.势必会引起其他变化.类型二、热力学第二定律的微观解释例5.根据你对熵增加原理的理解，举出一些系统从有序变为无序的例子.【思路点拨】深刻理解熵增加的原理。【答案】见解析【解析】根据熵增加原理，自然界的一切自发过程，总是朝着熵增加的方向进行.而熵是描述系统无序程度的物理量，熵越大，无序程度越高.所以，熵的增加就意味着系统无序程度的增加.这意味着，自然界的一切自发过程，总是朝着从有序向无序的方向转化.如：燃料的燃烧、气体的扩散、一切生命体的产生到消亡，都

30、经历了一个从有序到无序的发展过程.【总结升华】只有理解了熵增加的原理，才能在回答问题时堆确地把握，举出实例.例6关于热力学第二定律的微观意义，下列说法正确的是（）A大量分子无规则的热运动能够自动转变为有序运动热传递的自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转化的过程热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程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【答案】C、D【解析】热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程，故选项C、D正确.举一反三:【变式】下面关于熵的有关说法错误的是（）熵是系统内分子运动无序性的

31、量度在自然过程中熵总是增加的热力学第二定律也叫做熵减小原理熵值越大代表越无序【答案】C【解析】如果过程是可逆的，则熵不变；如果不可逆，则熵是增加的，而且一切自然过程都是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行.【总结升华】理解熵的概念和熵增加原理是正确分析本题的关键.例7.在图中，一个封闭的方盒内有两个隔板，把方盒隔成了三个容器，每个容器内有2个球，球上各有一个字，每个容器中的球上的字恰好组成一个词（从左向右念）.摇动方盒，球在容器内的左右位置可以变换.0六个字排成三个词的概率（1）图中6个球同时排列成三个词的概率是多少？（2）取去其中一个隔板，摇动方盒，6个球能同时排列成三个词的概率又是多少？（

32、3）把两个隔板全部取去，摇动方盒，6个球能同时排列成三个词的概率又是多少？（4）在这个封闭的系统（方盒）内，取消隔板让小球在系统内自发、充分地运动，其无序性是增大了还是减小了？【答案】见解析1【解析】（1）图中6个球总共有8种不同的排列，所以同时排列成三个词的概率为6.8（2）若取掉右边的隔板，右边4个球能组成“合作、创造”“创造、合作”“合造、创作”“创作、41合造共4种排列，而总共的排列数为A4X2=48种，所以此时能排列成三个词的概率为石=。44812若取掉左边的隔板，左边4个球能组成“自主、合作”“合作、自主”共2种排列，而总共的排列数为48种，此时的概率为4-=481243）若将两隔

33、板同时取去，6个球能分别组成三组词，分别为“自主、合作、创造”“自主、合造、创作”“自创、舍造、作主”“自造、合作、主创”，每组的排列数为6种，而6个球总共的排列数为：A6二6x5x4x332x1二72，所以6个球能同时排列成三个词的概率为:6x4_1720304）取消隔板后让小球在系统内自发、充分地运动，其无序性增大了举一反三:【高清课堂：热力学定律和能量守恒例6】【变式1】如图所示，两个相通的容器P、Q间装有阀门K、P中充满气体，Q为真空，整个系统与外界没有热交换打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则（）气体体积膨胀，内能增加B气体分子势能减少，内能增加C气体分子势能增加，压强

34、可能不变D.Q中气体不可能自发地全部退回到P中【答案】D【变式2】一锅开水投入了5个糖馅的甜汤圆，随后又投入了5个肉馅的咸汤圆，甜、咸汤圆在沸水中翻滚，象征着封闭系统进入了一个自发的过程，随后，用两只碗各盛了5个汤圆，每碗汤圆中共有六种可能：全是甜的全是咸的1甜4咸4甜1咸这是四种不平衡的宏观态；2甜3咸3甜2咸这是两种相对平衡的宏观态.两只碗各盛5个汤圆共有32种组合方式，我们称为32个微观态，试问：（1）以上六种宏观态所对应的微观态的个数各是多少？请设计一个图表来表示.（2）以上相对平衡的宏观态出现的概率是多少？答案】见解析解析】（1）宏观态对应的微观态个数宏观态全是甜的全是咸的1甜4咸4

35、甜1咸2甜3咸3甜2咸微观态个数115510102）相对平衡的宏观态出现的概率为：TOC o 1-5 h zn10+105P=。1+1+5+5+10+108类型三、能源和可持续发展例8下列对能量耗散的理解正确的有（）能量耗散说明能量在不断减少能量耗散遵守能量守恒定律能量耗散说明能量不能凭空产生，但可以凭空消失能量耗散从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性【思路点拨】能量耗散使可利用的能量减少了。【答案】B、D【解析】在发生能量转化的宏观过程中，其他形式的能量最终会转化为流散到周围环境的内能，无法再回收利用，这种现象叫能量耗散能量耗散并不违反能量守恒定律，宇宙中的能量既没有减少，也没有消失，它只是从能量角度反映出自然界的宏观过程具有方向性，故A、C错.【总结升华】要理解能量耗散使可利用的能量减少了，而自然界的总能量并没有变举一反三:【变式】（2015广东）关于能源的说法中正确的是（）能量可以从一种形式转化为另一种形式能量可以从一个物体转移到另一个物