56.热力学第二定律的微观解释 °能源和可持续发展 高中物理选修3-3课件
高中物理选修3-3课件 •5.6.热力学第二定律的微观解释 •能源和可持续发展
1a/问播「小天地、大视野、人入胜 高中物理选修3-3课件
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体自由膨 胀后能自发回宏观自发过程的发宏观自发过程的发什么是熵及能量守恒,为什么如何开发利 到原来状态/展方向是怎样的?展方向是怎样的?熵增加原理?还有能源危机? 用新能源? 吗? 高中物理选修3-3课件
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a.2础导学「理教材、巧思维、打牢基础 高中物理选修3-3课件
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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:一个系统的个体按某种确定 的_规则,有顺序地排列称为有序 (2)无序:一个系统的个体分布没有确定 的规则,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就叫做 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 高中物理选修3-3课件
高中物理选修3-3课件 • 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：一个系统的个体按某种确定 的 ，有顺序地排列称为有序． • (2)无 序 ： 一个系 统的 个体 分布 没有 确定 的 ，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就叫做 宏观态． • (4)微观态：宏观态系统内 的不同分布 状态就叫做微观态． 规则 规则 对应
·2.气体向真空的扩散 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. 熵 (1)定义式:S=knΩ,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 高中物理选修3-3课件
高中物理选修3-3课件 • 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 增 大的方向进行． • 3．熵 • (1) 定义式： S ＝ klnΩ ， 式 中 S 表示熵 ， k 表 示 ，Ω表示微观态的 ． • (2)意义：表示系统内分子运动 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 ． 无序性 玻耳兹曼常量 数目 无序性 减小
能源和可持续发展 ·1.能量耗散与品质降低 (1)能量耗散 ①能量耗散:有序度较高(集中度较高)的能量 转化为_内能,流散到环境中无法重新收集起来 加以利用的现象 ②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方向性 高中物理选修3-3课件
高中物理选修3-3课件 • 二、能源和可持续发展 • 1．能量耗散与品质降低 • (1)能量耗散 • ①能量耗散：有序度较高(集中度较高)的能量 转化为 ，流散到环境中无法重新收集起来 加以利用的现象． • ②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 ． 内能 方向性
(2)能量品质降低 ①各种形式的能量向内能的转化,是微观领域 内由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 ②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 ③因此,从可被利用的价值来看,内能相对于 机械能、电能等,是一种低品质的能量 高中物理选修3-3课件
高中物理选修3-3课件 • (2)能量品质降低 • ①各种形式的能量向内能的转化，是微观领域 内由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． • ②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． • ③因此，从可被利用的价值来看，内能相对于 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 (2)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 ·3.能源与环境 能源种类:煤、 天然气等常规能源 环境问题:温敕应、 、光化学烟雾 酸雨 高中物理选修3-3课件
高中物理选修3-3课件 • 2．能源与人类社会发展 • (1)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． • (2)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． • 3．能源与环境 • 能源种类：煤、 、天然气等常规能源 • 环境问题：温室效应 石油 、 、光化学烟雾 酸雨
4.开发新能源 (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太阳能 ② 生物质能 ③风能 ④水(河流、潮汐)能 太阳能、风能、水能是清浩能源 高中物理选修3-3课件
高中物理选修3-3课件 • 4．开发新能源 • (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太阳能 • ② . • ③风能 • ④水(河流、潮汐)能 • 太阳能、风能、水能是清洁能源 生物质能