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文档简介

1、5.热力学定律的微观解释,第十章 热力学定律,复 习,热力学第二定律的两种表述：,总结：任何一类宏观自然过程进行方向的说明都可以作为热力学第二定律的表述.,二、热力学第二定律的开尔文表述： 1.不可能从单一热库吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响. 2.第二类永动机不可能制成,一、热力学第二定律的克劳修斯表述： 热量不能自发地从低温物体传到高温物体.,思考：为什么涉及热运动的宏观过程会有一定的方向性？如何从微观的角度进行解释说明？,1.有序和无序 有序： 无序： 有序和无序是相对的. 2.宏观态和微观态 宏观态： 微观态：,一、有序和无序 宏观态和微观态,如果气体向真空扩散，宏观态和微观

2、态分别指什么？怎样是有序？怎样是无序？,思考与讨论,容器左右等体积，左部有气体，右部为真空.抽去隔板气体自由膨胀. 系统宏观态-用分子左、右两部分的分配数目表示 系统微观态-用分子处在某一部分的具体情况表示.,二、气体向真空的扩散,气体,真空,假定容器中有4个分子，抽出隔板后，4个分子在容器中具有哪些可能的宏观态和微观态？气体扩散后4个分子分布的最大一种可能和最小一种可能是什么？,思考与讨论,抽出隔板后，4个分子在容器中 可能的分布如图所示,1,6,4,1,4,0,1,2,3,4,5,6,4个粒子分布,左4 右0,左3 右1,左2 右2,左1 右3,左0 右4,假设所有的微观状态其出现的可能性

3、是相同的.,4粒子情况，总状态数16， 左4右0 和 左0右4，几率各为1/16；左3右1和 左1右3 ，几率各为1/4； 左2右2， 几率为3/8.,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.,热力学第二定律的微观解释,通过以上的分析，能得到什么结论？,简单的说，“熵”就是微观粒子的无序程度、能量差别的消除程度.,在克劳修斯看来,在一个封闭的系统中,运动总是从有序到无序发展的.,三、熵,熵的微观意义：系统内分子运动无序性的量度.,热力学第二定律可以表述为：在孤立系统中进行的自发过程总是沿着熵增加的方向进行，它是不可逆的，平衡态相应于熵最大值的状态.热力学第二定律的这一表述称为熵增

4、加原理.,课堂练习： 1、下列说法中不正确的是() A. 自发的热传递过程是向着分子热运动无序性增大的方向进行的 B. 民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病，方法是将点燃的纸片放入火罐内，当纸片燃烧完时，迅速将火罐开口端紧压在皮肤上，火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上。其原因是火罐内的气体体积不变时，温度降低，压强减小 C. 空调既能制热又能制冷，说明在不自发的条件下，热传递可以逆向 D. 相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等,2、（多选）下列说法正确的是 A. 机械能全部变成内能是不可能的 B. 根据热力学第二定律可知，热量不可能从低温物体传到高温物体 C. 从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的 D. 第二类永动机不可能制造成功的原因是因为能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一个物体转移到另一个物体，或从一种形式

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