高中物理第十章热力学定律第五节热力学第二定律的微观解释自主练习新人教选修.docx_第1页
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第五节 热力学 第二定律的微观解释自主广场我夯基 我达标1.a、b两个分子分配在容器A、B里共有_个微观态，每个微观态出现的几率为_.那么N个分子分配在l个容器中，共有_个微观态，每个微观态出现的几率为_.思路解析：将A、B容器看作一个孤立系统，则每种分配情况可看作一个微观态，如下表：A容器0ababB容器Ab0ba 那么共有4个微观态，且出现微观态的几率为，依次推广，可知N个分子在l个容器中共有lN个微观态，每种微观态出现的几率为.答案：4 lN 2.热力学第二定律指出了热量传递方向和热功转化方向的不可逆性，这一结论可以从微观角度出发，从统计意义来进行解释.图10-5-1气体自由膨胀的不可逆性可以用几率来说明.图10-5-2a、b、c三个分子在A、B两室的分配方式A室abcabbacacab0B室0cababbccaabc则(1)a分子出现在A室的几率为_；(2)a、b、c三分子全部回到A室的几率为_(3)N0个分子全部自动收缩到A室的几率为_.思路解析：a分子在自由运动后，在A室、B室的几率分别为，b分子在A室、B室的几率分别为，c分子在A室、B室的几率为，则a、b、c在A室的几率为= = 假设有N个分子，则在A室的几率为.答案： 0我综合 我发展3.把a、b、c、d四个分子分别放在甲、乙两个容器时，使“甲、乙容器各有2个分子”的微观状态有多少个？思路解析：我们可以把这个系统看作是孤立的系统，a、b、c、d四个分子可以随意地放在任意的一个容器里，如下表：甲容器abacadbcbdcd乙容器cdbdbcadacab 那么，“甲乙容器各有2个分子”的微观状态有6个.答案：6我创新 我超越4.参与不可逆过程的所有物体的熵的总和总是增加的，这种演变规律说明了什么？答案：从热力学意义上讲，熵是不可用能量度的，熵增加意味着系统的能量数量不变，但质量却越变越坏，转变成功的可能性越来越低，不可用程度越来越高.因此熵增加意味着能量在质方面的耗散. 从统计意义上讲，熵反映分子运动的混乱程度或微观态数的多少.熵增加反映出自发过程总是从热力学几率小的或微观状态数少的宏观状态向热力学几率大的或微观状态数
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