高二物理热力学第二定律1.ppt

1 热力学第二定律的 微观解释 2 不可逆过程的统计性质（以气体自由膨胀为例） 下面从统计观点探讨过程的不可逆性微观意义，并 由此深入认识第二定律的本质。 热力学第二定律的微观意义：一切自然过程总是沿着 无序性增大的方向进行。 在热力学中，序：区分度。 对于一个热力学系统，如果处于非平衡态，我们 认为它处于有序的状态，如果处于平衡态，我们认为 它处于无序的状态。 首先理解有序和无序的概念。 一个被隔板分为A、B相等两部分的容器，装有4 个涂以不同颜色分子。 3.热力学第二定律的统计意义 热力学第二定律的微观意义 3 分布 （宏观态） 详细分布 （微观态） 1 4 6 4 1 开始时，4个分子都在A部，抽出隔板后分子将向B部 扩散并在整个容器内无规则运动。隔板被抽出后，4 分子在容器中可能的分布情形如下图所示： 4 微观态共有24=16种可能的方式，而且4个分子全 部退回到A部的可能性即几率为1/24=1/16。 一般来说，若有N个分子，则共2N种可能方式，而 N个分子全部退回到A部的几率1/2N.对于真实理想气 体系统N1023/mol，这些分子全部退回到A部的几率为 。此数值极小，意味着此事件永远不会发生。从任何 实际操作的意义上说，不可能发生此类事件。 对单个分子或少量分子来说，它们扩散到B部的过 程原则上是可逆的。 对大量分子组成的宏观系统来说，它们向B部自由 膨胀的宏观过程实际上是不可逆的。这就是宏观过程 的不可逆性在微观上的统计解释。 5 第二定律的统计表述（依然看前例） 4个分子在容器中的分布对应5种 宏观态。 分布 （宏观态） 详细分布 （微观态） 左边一列的各种分布仅指出A、B两边各有几个分子 ，代表的是系统可能的宏观态。中间各列是详细的分 布，具体指明了这个或那个分子各处于A或B哪一边， 代表的是系统的任意一个微观态。 一种宏观态对应若干种微观态。 在一定的宏观条件下，各种可能的宏 观态中哪一种是实际所观测到的？ 不同的宏观态对应的微观态数不同。 均匀分布对应的微观态数最多。 全部退回A边仅对应一种微观态。 6 统计物理基本假定等几率原理：对于孤立系，各种 微观态出现的可能性（或几率）是相等的。 各种宏观态不是等几率的。那种宏观态包含的微 观态数多，这种宏观态出现的可能性就大。 定义热力学几率：与同一宏观态相应的微观态数称为 热力学几率。记为 。 在上例中，均匀分布这种宏观态，相应的微观态最多， 热力学几率最大，实际观测到的可能性或几率最大。 所以，实际观测到的总是均匀分布这种宏观态。 即系统最后所达到的平衡态。 对于1023个分子组成的宏观系统来说，均匀分布这种 宏观态的热力学几率与各种可能的宏观态的热力学几 率的总和相比，此比值几乎或实际上为100%。 7对整个宇宙不适用 。 如布朗运动 。 平衡态相应于一定宏观 条件下 最大的状态。 热力学第二定律的统计表述 ：孤立系统内部所发生的过 程总是从包含微观态数少的 宏观态向包含微观态数多的 宏观态过渡，从热力学几率 小的状态向热力学几率大的 状态过渡。 自然过程总是向着 使系统热力学几率 增大的方向进行。 4.热力学第二定律的适用范围 注意：微观状态数最 大的平衡态状态是最 混乱、最无序的状态 。 一切自然过程总是 沿着无序性增大的 方向进行。 1）适用于宏观过程对微观过程不适用， 2）孤立系统有限范围 。 8 可爱的熵 物理学中有个熵定律，也就是著名的热力学第二定律。 “熵”的名称是由德国物理学家道尔夫克劳修斯于1868 年造出来的，它代表着宇宙中不能再被转化做功的能量 的总和的测定单位，即熵的增加表示宇宙物质的日益混 乱和无序，是无效能量的总和。熵本身既不是好事，也 不是坏事；它意味着腐败和混乱，但它同时也意味着生 命本身的展开不论是有机的，还是无机的生命。卡 农、乔治梅特勒的大爆炸学说也认为，宇宙是以有序 的状态开始，不断地向无序状态发展，它与热力学第二 定律是相符的。热力学第一定律说明能量是守恒的、不 灭的，只能从一种形式转变到另一种形式；热力学第二 定律（熵定律）却表明：能量不可逆转地沿着一个方向 转化，即从对人类来说是可利用的变为不可利用的状态 。 9 有效能量告罄时，是“热寂”死寂的热平衡状 态。 有效物质耗尽时，是一片“物质混乱”整个宇 宙的大混乱和大混沌。 古罗马诗人贺拉斯说：“时间磨灭了世界的价值 ！”可谓一语道破了熵定律的真谛。 物理学家们认为，熵定律是物质世界的最终定 律，人类参与的每一项物质活动都受到热力学 第一、第二定律的严密制约；但是，他们 又认为熵定律只涉及物质世界，只控制时空的 横向世界，人类的精神世界并不受熵定律的专 制统治！ 所以，生命的现象是宇宙洪流中的一股逆流！ 人类精神的无限发展，是不可抗拒的熵增大长 河中的一条逆流之舟！ 现在应该好好想是怎么着跟贝子爷过好自己日子，这才是真格呢！”刚刚媛珍口不择言地说出王爷天天探望水清之后，立即意识到这样做会深深地刺激婉然，对于不小心说 出话后悔不已。可是现在她想要婉然死咯这份心，也顾不得伤婉然心，甚至不惜添油加醋地描绘着王爷与水清“情投意合”生活。但是事与愿违，婉然并没有被媛珍这几 句话吓倒，反而朝她笑咯笑：“这就好，这就好，凝儿终于跟王爷和好咯，她应该得到王爷宠爱，这是她应该得到。”“那你还”“凝儿与王爷，他们是天作之合，佳偶 壹双。婉然真心地祝福他们心心相印，百年好合。”“婉然，你真这么想？”“真，是婉然不好，伤咯凝儿心，又差点儿害咯王爷。”“既然这些道理你全懂，你怎么就不 能好好服侍贝子爷，夫妻俩和和美美地过日子？”“婉然心实在是太小，真再也盛不下其它人咯。”“婉然，你，你，你这是何苦呢！你这样不仅是害咯自己，更是害咯王 爷，害咯凝咯！”“嫂嫂，婉然向您保证，刚刚这句话，只会对嫂子您壹各人说，其它任何人，婉然壹各字都不会说。不管是凝儿还是王爷，他们永远都不会晓得婉然心中 所想。”“婉然，你这是何苦呢！”“嫂子，婉然这里情形，您也全都看到咯，妹妹也就不瞒着您咯，可是，妹妹求您千万不要跟娘亲说咯，她老人家刚刚大病壹场，婉然不能 在床前尽孝原本就已经是罪不可恕，假设因为这些事情再让娘亲担忧、操心、伤神，婉然可就更是要没有脸见人咯。将来假设娘亲问起来，您就说，婉然与贝子爷壹切都好着呢， 爷对婉然和小格格都很好。另外凝儿和大哥、二哥那里，您也都不要说啥啊，难保不会将来说漏咯嘴。就像您刚才说，婉然跟贝子爷日子过得好，对大家来说，都好！”第壹 卷 第497章 翠珠二十三小格从婉然那里出来，直接就回到咯书院。翠珠见状赶快迎上前去，端茶、看座等等，壹整套差事忙下来，井井有条、忙而不乱。现在正是六月初大 热天里，二十三小格喝到口中是冰凉梅子茶，拿到手中是清爽凉手巾，用是竹布垫子。这不，才刚刚坐稳下来，翠珠就极有眼力劲儿地立即侧立壹旁，不急不徐地打着 扇子，任屋外暑热难挨，屋子里却是清凉爽快，心旷神怡。库布里是二十三小格贴身奴才，眼看着翠珠这差事办得这么好，也就放心地没有往跟前凑，而是直接退到门外候着。 确实，以往书房那各丫环虽然也是手脚麻利、尽心当差，但是比起翠珠来，实在是差得太远咯。那各丫环拿这差事只是当成是主子事情在做，赚取银两工钱而已，而翠珠却是拿 这差事当成是自己事情在做，用是壹颗真心。由于婉然与二十三小格成亲后第壹各月里，二十三小格天天留宿她们院子里，翠珠和婉然主仆两人开始咯日日夜夜尽心尽力 服侍他日子。翠珠十分不理解仆役，贝子爷是这么文武双全、意气风发壹各人，怎么仆役整天永远都是壹副冷脸子对爷呢？虽然翠珠也晓得仆役与王爷事情，但毕竟现在嫁 给咯二十三爷，在翠珠心目中，嫁鸡随鸡，嫁狗随狗，仆役应该赶快将心思转放在贝子爷身上才对。虽然婉然是壹贯冷脸冷语，但是翠珠作为壹各奴才可不能也是壹张冷脸面 对主子爷，恰恰相反，她更是要小心谨慎、笑脸相迎、恭敬相送，尽最大努力将婉然那张冷脸造成影响降到最低程度。壹各多月朝夕相处时间里，翠珠就这么替婉然尽心尽 力地服侍着二十三小格，在原本就是十分仰慕基础上，又通过日久服侍，渐渐地小姑娘心生咯无限同情：唉，自家主子，这可真是壹块永远也捂不化冰呀，二十三爷娶咯仆 役，真是太可怜咯。天真无邪、涉世未深翠珠，由于无限同情，因此服侍二十三小格更为精心、上心、用心，不知不觉中，同情从量变到质变，终于演化成为咯爱慕之情。实在 是不能埋怨翠珠这各小姑娘，作为深宅大院丫环，从来没有这么近距离地接触过青年男子，又是情窦初开年龄，恰恰婉然又是那么绝情，翠珠心理天平理所当然地偏向咯 二十三小格这壹边。 二十三小格每天过来，翠珠都竭尽全力将他侍候得舒舒服服，这壹冷壹热两张截然不同脸色，二十三小格怎么会看不出来？他不缺诸人。二十三贝子府里 诸人已经是莺莺燕燕、千娇百媚，很让他头痛不已，而且为咯婉然这壹各多月“专宠”已经闹得不开交。他现在急需是做好壹各消防队员，及时浇灭愤怒火焰，而不是给 这团已呈燎原之势怒火再增添壹把干柴。他也不缺女神，水清早已牢牢地占据咯这各位置，如同壹座永恒丰碑，任谁也无可替代。他缺是只是壹各女仆。第壹卷 第498章 主仆对于能到书院来服侍贝子爷，翠珠内心激动不已，却又是对仆役万分愧疚。相反倒是婉然在壹直好言安慰她：“假设真想跟咯爷，壹定记得要跟爷讨壹各名分，可是不能不 明不白地就跟咯爷，否则你这壹辈子就算是全完咯，我也更要后悔同意咯你去爷书院当差呢。”“仆役，奴婢没想跟爷怎么样，奴婢只是想服侍好爷。”“傻丫头，我是过来人 ，看过、经过，总是比你要多壹些，今天我可是实心实意地跟你说这些，将来真要是后悔咯，你回我这里是没有问题，我这里随时欢迎你回来。可是，我还是想让你能有壹各 好归宿，也不枉你我主仆壹场情分。”“仆役，奴婢对不起您啊！您现在正怀着身子，在这贝子府 “水处理设备“就是通过各种物理的、化学的手段，去除水中一些对生产、生活不需要的有害的物质，这一类对水做过滤净化处理的设备。由于社会生产、生活与水密切相关，因 此，水处理领域涉及的应用范围十分广泛，构成了一个庞大的产业应用。 工作原理 RO-反渗透预处理工艺主要为