【知识点梳理】
1. 热力学第二定律的微观意义：
一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。
（分子空间分布无序出现的概率比有序出现的概率大得多。例如：高速与低速的分子随意杂乱无章乱跑（无序）出现的概率比高速分子集中在容器的左边低速分子集中在容器的右边（有序）出现的概率大得多。见下面第2点解释）
2.宏观态与微观态的理解：若把符合某个规则的状态叫做一个“宏观态”，则符合这个规则的宏观态下可能有N个不同状态，那么这N个状态就叫做这个宏观态对应的N个“微观态”，热力学第二定律就是物体的状态总是趋于微观态较多的宏观态。
例如：A、B、C、D四个球每个球随机放在左右两个箱子中，“左2右2”是一个宏观态，这个“左2右2”宏观态下，可能出现有“左AB右CD”、“左AC右BD”、“左AD右BC”、“左BC右AD”、“左BD右AC”、“左CD右AB”这六个微观态：“左1右3”也是一个宏观态，这个“左1右3”宏观态下，可能出现“左A右BCD”、“左B右ACD”、“左C右ABD”、“左D右ABC”这四个微观态。因为上述每个微观态出现的概率相等（因每个球放在哪个箱子的概率是一样的），因此，“左2右2”与“左1右3”这两个宏观态出现的概率之比是6：4。
3.熵：一个宏观状态所对应的微观状态的数目用Ω表示，则熵表示为S=klnΩ。热力学第二定律可表述为：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小。从微观角度看，一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展（从有序向无序发展）。
【同步习题】
1、(多选)从微观角度看( )
A．热力学第二定律是一个统计规律
B．一个孤立系统总是从熵大的状态向熵小的状态发展
C．一个宏观状态所对应的微观状态越多，越是无序，熵值越大
D．出现概率越大的宏观状态，熵值越大
【答案】ACD
【解析】由熵增加原理“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”可知B错误，A、C、D正确
2、(多选)下列关于熵的观点中正确的是( )
A．熵越大，系统的无序程度越大
B．对于一个不可逆绝热过程，其熵不会减小
C．气体向真空中扩散时，熵值减小
D．自然过程中熵总是增加，因为通向无序的渠道要比通向有序的渠道多得多
【答案】ABD
【解析】熵是系统内分子运动无序性的量度，熵越大，其无序程度越大，A正确。不可逆绝热过程，其宏观态对应微观态数目增大，其熵会增加，不会减小，B正确。气体向真空中扩散，无序程度增大，熵值增大，C错误。自然过程中，无序程度较大的宏观态出现概率较大，因而通向无序的渠道多，D正确
3、(多选)关于热力学第二定律的微观意义，下列说法正确的是( )
A．大量分子无规则的热运动能够自动转变为有序运动
B．热传递的自然过程是大量分子从有序运动状态向无序运动状态转化的过程
C．热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程
D．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
【答案】CD
【解析】热传递的自然过程是大量分子从无序程度小的运动状态向无序程度大的运动状态转化的过程，其传递过程不能自发进行，故C、D正确
4、(多选)以一副扑克牌为例，下列关于有序和无序、宏观态和微观态的认识中不正确的是( )
A．按黑桃、红桃、梅花、方块的顺序，而且从大到小将扑克牌排列起来，扑克牌这时是有序的
B．将扑克牌按偶数和奇数分成两部分，扑克牌是无序的，每部分内部是有序的
C．一副扑克牌，这就是一个宏观态，将牌洗动一次就是一个微观态
D．一副扑克牌按偶数和奇数分成两部分，这是一个宏观态，它是一副扑克牌对应的一个微观态
E．一副扑克牌按偶数和奇数分成两部分，这是一个宏观态，从偶数部分抽出一张插入到奇数部分，它是该宏观态对应的一个微观态
【答案】BE
【解析】系统的一个宏观状态包含着大量的微观状态，一副扑克牌对应一个宏观态，若扑克牌的排列是规则的，则对应的微观态是有序的，反之，是无序的。A中扑克牌的排列是有确定规则的，是有序的，A正确。B中将扑克牌按奇、偶分成两部分，是有确定规律的，是有序的，每部分内部排列是没有规则的，是无序的，B不正确。一副扑克牌是一个系统，是一个宏观态，洗动一次，系统内部排列不同，是这副扑克牌宏观态对应的一个微观态，C正确。将一副扑克牌分成奇、偶两部分，构成一个系统，是一个宏观态，同时，它又是一副扑克的一种排列形式，是一副扑克牌这一宏观态对应的一个微观态，D正确。从偶数部分中抽出一张插入奇数部分中，不再对应于按奇偶分成两部分的扑克牌这一宏观态，也不再是该宏观态对应的一个微观态，可以看做是一副扑克牌这一宏观态对应的微观态，E错误
资讯动态
