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中学老师讲能量耗散, 大学热力学教授能讲好吗?
作者: 王季陶
“热力学第二定律就是能量耗散定律”
中学老师在教热力学第一定律就是能量守恒定律的时候, 可能发现有学生误解成能量是 “取之不尽, 用之不竭”. 因此强调热力学第二定律的 “能量耗散”核心, 以及人类对能源的强烈需求.
目前大学热力学老师教热力学第二定律时, 往往强调 “平衡-非平衡”或 “可逆-不可逆”. 很可能连中学老师所强调的”热力学第二定律的‘能量耗散’核心, 以及人类对能源的强烈需求”也没有讲好, 由此从理论到理论而脱离实际, 更不会涉及热力学第二定律的 “耗散-非耗散”的核心概念, 以及如何减少耗散充分利用能源, 创造新物质, 乃至生物进化.
2011年8月我写过一篇博文: “科学的一些基本概念要从中学抓起”. 其中讲到:
从网上看到高中物理辅导网 “热力学第二定律、能源与环境”教案, 感到非常优秀. 尽管完全没有提到数学表达式, 却很注重基本概念. 例如, 在这份教案中, 说:
“四)、能量耗散
在自然界中的宏观过程由于方向性,使得能量在转化过程中不可能使转化后的能量全部加以利用,总会有一部分能量会流散,这种现象叫能量耗散。”
寥寥几笔就把热力学第二定律的核心要点 “能量耗散”的概念讲得很明确. 在这一点上, 很多大学物理院系的热力学课程中, 往往片面地一大堆数学推导, 却没有充分提及热力学第二定律的核心要点 “能量耗散”的基本概念.
京翰教育旗下网站-高中物理辅导网
www.wulifudao.com/DatumInfo-795.aspx cited 2011-8-14
当时我还发Email建议教案中加入 “热力学第二定律就是能量耗散定律”的字样.
最近还发现: 当知网上 高中物理教学质量检测讲义 中的题目很有深度, 例如:
2.关于能量耗散,下列说法中正确的是( )
A. 能量耗散是指在一定条件下,能量在转化过程中总量减少了
B. 能量耗散表明,能量守恒定律具有一定的局限性
C. 能量耗散表明,能量在数量上并未减少,但在可利用的品质上降低了
D. 能量耗散从能量转化的角度,反映出自然界中宏观过程的方向性
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