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高二物理期末复习:热力学第二定律的统计意义

来源:101教育网整理 2019-11-25 字体大小: 分享到:

  101教育网高中小编为大家整理了高二物理期末复习的相关内容,供大家参考。

  热力学第二定律统计意义

  热现象是与大量分子无规则热运动相联系的。我们以上述不可逆过程(如例1中理想气体的真空自由膨胀)为例,来简单说明热力学第二定律的统计意义。

  如图1所示,拉开隔板后,A部分的理想气体将进入B(原为真空)中,从而充满A、B整个空间。这个过程是不可逆的,我们从没有见过这种现象:气体自动地由整个容器收缩到A部分,而使B部分成为真空。这是为什么呢?

  设容器中有1个分子,它退回到A部分的几率为1/2;设容器中有2个分子,它们全部退回到A部分的几率为1/22=1/4;设容器中有3个分子,它们全部退回A部分的几率为1/23=1/8;……设容器中有1mol某种理想气体(约6.02×1023个分子)。打一个有

  趣的比喻:假若从动物园中逃出一只黑猩猩,溜进了计算机室,用爪子在键盘上乱按。而将打印出的纸张按顺序装订,恰巧是一部数百万字的巨著——大英百科全书。上述几率比这个笑话的几率还要小得不可比拟。 #p#分页标题#e#

  通过对上述简单例子的分析,事实上是有一般意义的,即热力学第二定律的统计意义是:一个不受外界影响的“孤立系统”,其内部发生的过程,总是由几率小的状态向几率大的状态进行,由包含微观状态数目少的宏观状态向包含微观状态数目多的宏观状态进行。

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