课程总体目标

理解热力学第二定律的克劳修斯表述与开尔文表述，认识热现象宏观过程的方向性，区分两类永动机，了解能量耗散与熵增加原理，认识节约能源的必要性。

具体学习目标

本课程共设置 6 项学习目标，涵盖知识理解、技能应用与科学探究三个维度。

1
克劳修斯表述

热量不能自发地从低温物体传到高温物体。

知识理解
2
开尔文表述

不可能从单一热库吸热使之完全变成功而不产生其他影响。

知识理解
3
方向性

大量分子参与的宏观热过程具有方向性、不可逆。

技能应用
4
两类永动机

第一类违背能量守恒，第二类违背方向性，都不可能制成。

知识理解
5
能量耗散

能源转化为低品质内能分散环境，不能自动聚集。

科学探究
6
熵增加

孤立系统总朝熵增加方向演化，是第二定律的微观表述。

技能应用

学习路径时间线

  • 1
    认知阶段

    由颜料扩散等引入过程方向性，建立克劳修斯表述。

  • 2
    巩固阶段

    从热机效率引出开尔文表述，区分两类永动机。

  • 3
    练习阶段

    了解能量耗散与熵增加原理，认识节约能源。

完成后你将掌握

两种表述的含义与前提。
两类永动机的区别。
能量耗散与熵增加原理。