2017-2018学年同步备课教科版选修3-3 第四章 4~5.热力学第二定律 初识熵
2017-2018学年同步备课教科版选修3-3 第四章  4~5.热力学第二定律 初识熵第2页

5.第二类永动机

(1)定义:假设某一系统吸收空气或海水中的热量,对外部做有用功,而又返回到初态.如此周而复始地反复进行,永不停止,该系统称为第二类永动机.

(2)不可能制成的原因:不违反能量守恒定律,但违反了热力学第二定律.(填"违反"或"不违反")

[即学即用] 判断下列说法的正误.

(1)机械能可以完全转化为内能.( √ )

(2)内能不可能完全转化为机械能.( × )

(3)可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功.( √ )

(4)第二类永动机违背了能量守恒定律.( × )

(5)第二类永动机违背了热力学第二定律.( √ )

二、初识熵

[导学探究] 固体自发地熔化为液体、固体结晶要比液体整齐有序;液体自发地蒸发为气体,液体分子的分布比气体分子要集中有序.两种不同气体相互扩散,由有序变为无序,这些现象都说明了什么问题?

答案 自发过程总是向着无序性增大的方向进行.

[知识梳理]

1.熵的概念

(1)熵是系统无序性程度的量度."有序"和"无序"是相对而言的,是从有序程度上讲的,熵越高,意味着宏观态所对应的微观态数目越多,即越无序,熵越低即越有序.

(2)熵是不可逆过程的共同判据

系统的自发过程总是从有序向无序变化.因为熵是系统无序度的量度,所以可以用熵作为一切不可逆过程的共同判据.

(3)熵是系统状态的函数

系统的一个状态对应一个熵值.如一块完整的玻璃有一熵值,打碎的玻璃另有一个熵值.

2.熵增原理--热力学第二定律的另一种表述

孤立系统的熵总是增加的,或者孤立系统的熵总不减少.

(1)"孤立系统"是指与外界既没有物质的交流,也没有能量的交换,即与外界没有任何联系的系统.

(2)熵增是孤立系统内部实际发生过程的必然趋势.即一切自然过程总是沿着无序性增大的方向进行.

[即学即用] 判断下列说法的正误.

(1)一个系统中个体排列的"有序"和"无序"是绝对的.( × )

(2)熵值越大代表着越有序.( × )