(新)人教版选修3-3高二物理《第十章 热力学定律复习课》教学讲解课件
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1.做功可以改变系统的内能 ①外界对系统做功，系统的内能增加 ②系统对外界做功，系统的内能减少。 2.功是系统内能转化的量度 3.实质:其他形式的能与内能的相互转化 4.国际单位制中，内能和功的单位都是焦耳( J )
（教学讲解课件）
热传递和系统内能改变的关系
一.热传递
1.热传递: 热量从高温物体传到低温物体的过程 2.传递方向：能量从高温处转移到低温处。 3.热传递的方式：传导、对流、辐射
微观态： 在宏观状态下，符合另外的规定、规则的状态叫做这个
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”是比较无序的，同时也决定了宏观过程 的方向性——从有序到无序。
（教学讲解课件）
热力学第二定律的微观意义：
（教学讲解课件）
三、能源： 能量耗散：
环境污染、可再生能源、清洁能源、化石能源等
（学讲解课件）
（1）热力学第二定律几种表述：
在物理学中，反映宏观自然过程的方向性的定律就是热 力学第二定律。
１．不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其 它变化。（克劳修斯表述）（按热传递的方向性来表述） ２．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不 引起其它变化。（开尔文表述）（按机械能与内能转化过程 的方向来表述） ３．气体向真空的自由膨胀是不可逆的。 ４．第二类永动机不可能制成。
物体对外界放热（放热）
Q为负
（教学讲解课件）
能量守恒定律
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只 能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转 移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变， 这就是能量守恒定律 。
（教学讲解课件）
二、热力学第二定律：
（1）热力学第二定律几种表述： （2）第二类永动机不可制成的 （3）热力学第二定律的微观解释：
（教学讲解课件）
2、熵： 为了便于理论上处理，玻耳兹曼用一个新的状态函数——
熵 S来表示系统无序性的大小。定义熵与热力学概率之间的关 系为： S=kln
k为玻耳兹曼常量，上式称为玻耳兹曼关系式或玻耳 兹曼熵公式。
用熵 S 代替热力学概率后，热力学第二定律可以表述为： 在孤立系统中进行的自发过程总是沿着熵增加的方向进行，它 是不可逆的，平衡态相应于熵最大值的状态。热力学第二定律 的这一表述称为熵增加原理。
1.做功改变物体内能的过程是内能和其他形式的能的转 化过程，
2.热传递改变物体内能的过程是内能从一个物体转移到 另一个物体的过程。
（（教教学学讲讲解解课课件件））
（2）热力学第一定律表达式中正负号的规定：
热力学第一定律 △U=W+Q
外界对物体做功（对内） W为正
物体对外界做功（对外）
W为负
物体从外界吸热（吸热） Q为正
二、热传递可以改变物体的内能
1.热和内能 ΔU=Q (单纯通过热传递) ２.热传递可以改变系统的内能 ①系统从外界吸收热量，系统的内能增加。 ②系统从外界外界放出热量，系统的内能减少。
３．注意：热量的概念也只有在涉及能量的传递时才有意义．所以不 能说物体具有多少热量，只能说物体吸收或放出了多少热量．
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。
（教学讲解课件）
三、热力学几率和熵
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。哪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。
1、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 。
（教学讲解课件）
（3）热力学第二定律的微观解释： 一 、有序和无序
有序：只要确定了某种规则，符合这个规则的就叫做有序。 无序：不符合某种确定规则的称为无序。
无序意味着各处都一样，平均、没有差别，有序则相反。 有序和无序是相对的。
（教学讲解课件）
二、宏观态和微观态
宏观态： 符合某种规定、规则的状态，叫做热力学系统的宏观态。
（教学讲解课件）
第十章 热力学定律复习课
（教学讲解课件）
一、热力学第一定律 （1）物体内能改变的方式比较： （2）热力学第一定律表达式中正负号的规定：
（3）热力学第一定律与能量守恒定律的关系：
（4）第一类永动机是不可制成的
（（教教学学讲讲解解课课件件））
（1）物体内能改变的方式比较：
功与系统内能改变的关系
（教学讲解课件）
热传递和系统内能改变的关系
一.热传递
1.热传递: 热量从高温物体传到低温物体的过程 2.传递方向：能量从高温处转移到低温处。 3.热传递的方式：传导、对流、辐射
微观态： 在宏观状态下，符合另外的规定、规则的状态叫做这个
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”是比较无序的，同时也决定了宏观过程 的方向性——从有序到无序。
（教学讲解课件）
热力学第二定律的微观意义：
（教学讲解课件）
三、能源： 能量耗散：
环境污染、可再生能源、清洁能源、化石能源等
（学讲解课件）
（1）热力学第二定律几种表述：
在物理学中，反映宏观自然过程的方向性的定律就是热 力学第二定律。
１．不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其 它变化。（克劳修斯表述）（按热传递的方向性来表述） ２．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不 引起其它变化。（开尔文表述）（按机械能与内能转化过程 的方向来表述） ３．气体向真空的自由膨胀是不可逆的。 ４．第二类永动机不可能制成。
物体对外界放热（放热）
Q为负
（教学讲解课件）
能量守恒定律
能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只 能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转 移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变， 这就是能量守恒定律 。
（教学讲解课件）
二、热力学第二定律：
（1）热力学第二定律几种表述： （2）第二类永动机不可制成的 （3）热力学第二定律的微观解释：
（教学讲解课件）
2、熵： 为了便于理论上处理，玻耳兹曼用一个新的状态函数——
熵 S来表示系统无序性的大小。定义熵与热力学概率之间的关 系为： S=kln
k为玻耳兹曼常量，上式称为玻耳兹曼关系式或玻耳 兹曼熵公式。
用熵 S 代替热力学概率后，热力学第二定律可以表述为： 在孤立系统中进行的自发过程总是沿着熵增加的方向进行，它 是不可逆的，平衡态相应于熵最大值的状态。热力学第二定律 的这一表述称为熵增加原理。
1.做功改变物体内能的过程是内能和其他形式的能的转 化过程，
2.热传递改变物体内能的过程是内能从一个物体转移到 另一个物体的过程。
（（教教学学讲讲解解课课件件））
（2）热力学第一定律表达式中正负号的规定：
热力学第一定律 △U=W+Q
外界对物体做功（对内） W为正
物体对外界做功（对外）
W为负
物体从外界吸热（吸热） Q为正
二、热传递可以改变物体的内能
1.热和内能 ΔU=Q (单纯通过热传递) ２.热传递可以改变系统的内能 ①系统从外界吸收热量，系统的内能增加。 ②系统从外界外界放出热量，系统的内能减少。
３．注意：热量的概念也只有在涉及能量的传递时才有意义．所以不 能说物体具有多少热量，只能说物体吸收或放出了多少热量．
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。
（教学讲解课件）
三、热力学几率和熵
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。哪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。
1、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 。
（教学讲解课件）
（3）热力学第二定律的微观解释： 一 、有序和无序
有序：只要确定了某种规则，符合这个规则的就叫做有序。 无序：不符合某种确定规则的称为无序。
无序意味着各处都一样，平均、没有差别，有序则相反。 有序和无序是相对的。
（教学讲解课件）
二、宏观态和微观态
宏观态： 符合某种规定、规则的状态，叫做热力学系统的宏观态。
（教学讲解课件）
第十章 热力学定律复习课
（教学讲解课件）
一、热力学第一定律 （1）物体内能改变的方式比较： （2）热力学第一定律表达式中正负号的规定：
（3）热力学第一定律与能量守恒定律的关系：
（4）第一类永动机是不可制成的
（（教教学学讲讲解解课课件件））
（1）物体内能改变的方式比较：
功与系统内能改变的关系