高中物理 第5章 热力学定律 5.4 熵-无序程度的量变教案2 鲁科版选修3-3-鲁科版高二选修3-3物理教案VIP专享VIP免费

5.4熵-无序程度的量变一．教学目标1、知道有序和无序，宏观态和微观态的概念2、知道熵的概念，知道熵是反映系统无序程度的物理量。知道任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减少3、了解热力学第二定律的微观意义。知道随着条件的变化，熵是变化的。二．重点难点1.重点：热力学第二定律的微观解释2.难点：熵的概念三．学法指导通过本节学习知道熵的概念，知道任何自然过程中一个孤立系统的总熵不会减少，熵的概念使我们认识到热力学第二定律的微观本质，了解熵是反映系统无序程度的物理量。同时要学会通过现象总结规律的科学方法，培养分析、归纳、综合能力。首先把本节课的内容认真的看一遍。看好以后可以查阅一下资料，最后完成本学案。四．自主学习1.有序和无序有序：叫做有序。无序：称为无序。无序意味着各处都一样，平均、没有差别，有序则相反。有序和无序是的。2.宏观态和微观态宏观态：的状态，叫做热力学系统的宏观态。微观态：的状态叫做这个宏观态的微观态。系统的宏观态所对应的微观态的多少表现为宏观态无序程度的大小。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，同时也决定了宏观过程的方向性——从序到序。3.热力学第二定律的微观意义一切自然过程总是沿着分子热运动的增大的方向进行。4.熵和系统内能一样都是一个状态函数，仅由决定。从分子运动论的观点来看，熵是的定量量度。一个系统的熵是随着系统状态的变化而变化的。在自然过程中，系统的熵是的叫做熵增加原理。对于其它情况，系统的熵可能增加，也可能减小。从微观的角度看，热力学第二定律是一个：一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，而熵值较大代表着较为无序，所以自发的宏观过程总是向无序程度更大的方向发展。五．典型例题例1一个物体在粗糙的平面上滑动，最后停止。系统的熵如何变化？解析：因为物体由于受到摩擦力而停止运动，其动能变为系统的内能，增加了系统分子无规则运动的程度，使得无规则运动加强，也就是系统的无序程度增加了，所以系统的熵增加。例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？（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”？解析：（1）1/2（2）1/16；3/16；6/16（3）大量的或无数的六．课堂练习１．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．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．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．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5．一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．下列关于热现象的说法...