第5节热力学第二定律的微观解释第6节能源和可持续发展1.了解有序和无序概念,知道有序和无序是相对的,了解宏观态和微观态的概念
2.知道宏观态对应的微观态的数目与无序程度的关系,知道热力学第二定律的微观解释
3.知道熵的概念,了解熵增加原理,知道它是热力学第二定律的另一种表述
4.了解什么是能量耗散和品质降低,了解能源与人类社会发展和环境的关系
一、热力学第二定律的微观解释1.有序和无序、宏观态和微观态(1)有序:一个系统的个体按确定的□方向有顺序的排列
(2)无序:一个系统的个体分布没有确定的要求,分布是□随意的,称为无序
(3)宏观态:一个□系统整体所处的状态叫做宏观态
(4)微观态:宏观态系统内对应的不同分布状态就叫做微观态
2.气体向真空的扩散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
3.熵(1)定义式:□S=klnΩ,式中S表示熵,k表示玻耳兹曼常量,Ω表示微观态的数目
(2)意义:表示系统内分子运动无序性的□量度
(3)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
二、能源和可持续发展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□无序性更大的能量,流散到环境中无法重新收集起来加以利用的现象
(2)各种形式的能量向□内能的转化,是无序程度较小的状态向无序程度较大的状态转化,是能够□自动发生、□全额发生的
(3)能量耗散虽然不会使能的总量减少,却会导致能量品质的□降低
2.能源与环境(1)人们把□煤、□石油、□天然气等化石能源叫做常规能源,人类消耗的能源主要是常规能源
(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□温室效应、□酸雨、□气候异常等
3.新能源的开发和利用(1)化石能源的短缺和利用常规能源带来的□环境污染,使得新能源的开发成为当务之急
(2)新能源主要有下列几种:①