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第七?/p>

 

统计热力学基础

 

热力学:

 

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础:三大定?/p>

 

研究对象?/p>

(大量粒子构成的)宏观平衡体?/p>

 

研究方法:状态函数法

 

?/p>

 

 

 

 

段:利用可测量量

p

-

T

-

V

+

C

p,m

和状态方?/p>

 

?/p>

 

 

 

 

果:求状态函数(

U

,

H

,

S

,

G

,

等)的改变值,以确定变化过程所涉及的能量和方向?/p>

 

但是,热力学本身无法确定体系的状态方程,需借助实验。很显然,体系的宏观热力

学性质取决于其微观运动状态,是大量粒子微观运动的统计平均结果?/p>

 

 

 

热力学宏观性质

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

体系的微观运动状?/p>

 

 

统计热力?/p>

 

 

统计热力学:

 

基础:微观粒子普遍遵循的(量子)力学定律

 

对象:大量粒子所构成的体系的微观运动状?/p>

 

 

工具:统计力学原?/p>

 

目的:大量粒子某一性质的微观统计平均的结果(值)与系统的热力学宏观性质相关联?/p>

 

 

 

7.1

概述

 

统计热力学是宏观热力学与量子化学相关联的桥梁。通过系统粒子的微观性质(分子质

量、分子几何构型、分子内及分子间作用力等?/p>

,利用分子的配分函数计算系统的宏?/p>

性质?/p>

 

 

微观运动状态有多种描述方法?/p>

 

经典力学方法是用粒子的空间位置(三维坐标)和表示能量的动量(三维动量)描述;

量子力学用代表能量的能级和波函数描述?/p>

 

 

由于统计热力学研究的是热力学平衡系统?/p>

不考虑粒子在空间的速率分布?/p>

只考虑粒子

的能量分布。这样,

宏观状态和微观状态的关联就转化为一种能级分?/p>

(宏观状态)与多?/p>

微观状态相对应的问题,即几率问题?/p>

 

 

Boltzmann

给出了宏观性质—熵

(

S

)

与微观性质—热力学几率

(

?/p>

)

之间的定量关系:

ln

S

k

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热力学平衡系统熵值最大,但是通过概率理论计算一个平衡系统的

?/p>

无法做到,也没有

必要。因为在一个热力学平衡系统中,存在一个微观状态数最大的分布(最概然分布?/p>

,摘

取最大项法及其原理可以证明,

最概然分布即是平衡分布?/p>

可以用最概然分布代替一切分布?/p>

因此,有了数学上完全容许?/p>

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统计热力学基础

 

热力学:

 

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础:三大定?/p>

 

研究对象?/p>

(大量粒子构成的)宏观平衡体?/p>

 

研究方法:状态函数法

 

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段:利用可测量量

p

-

T

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V

+

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和状态方?/p>

 

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果:求状态函数(

U

,

H

,

S

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G

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等)的改变值,以确定变化过程所涉及的能量和方向?/p>

 

但是,热力学本身无法确定体系的状态方程,需借助实验。很显然,体系的宏观热力

学性质取决于其微观运动状态,是大量粒子微观运动的统计平均结果?/p>

 

 

 

热力学宏观性质

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

体系的微观运动状?/p>

 

 

统计热力?/p>

 

 

统计热力学:

 

基础:微观粒子普遍遵循的(量子)力学定律

 

对象:大量粒子所构成的体系的微观运动状?/p>

 

 

工具:统计力学原?/p>

 

目的:大量粒子某一性质的微观统计平均的结果(值)与系统的热力学宏观性质相关联?/p>

 

 

 

7.1

概述

 

统计热力学是宏观热力学与量子化学相关联的桥梁。通过系统粒子的微观性质(分子质

量、分子几何构型、分子内及分子间作用力等?/p>

,利用分子的配分函数计算系统的宏?/p>

性质?/p>

 

 

微观运动状态有多种描述方法?/p>

 

经典力学方法是用粒子的空间位置(三维坐标)和表示能量的动量(三维动量)描述;

量子力学用代表能量的能级和波函数描述?/p>

 

 

由于统计热力学研究的是热力学平衡系统?/p>

不考虑粒子在空间的速率分布?/p>

只考虑粒子

的能量分布。这样,

宏观状态和微观状态的关联就转化为一种能级分?/p>

(宏观状态)与多?/p>

微观状态相对应的问题,即几率问题?/p>

 

 

Boltzmann

给出了宏观性质—熵

(

S

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与微观性质—热力学几率

(

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)

之间的定量关系:

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热力学平衡系统熵值最大,但是通过概率理论计算一个平衡系统的

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无法做到,也没有

必要。因为在一个热力学平衡系统中,存在一个微观状态数最大的分布(最概然分布?/p>

,摘

取最大项法及其原理可以证明,

最概然分布即是平衡分布?/p>

可以用最概然分布代替一切分布?/p>

因此,有了数学上完全容许?/p>

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统计热力学基础

 

热力学:

 

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础:三大定?/p>

 

研究对象?/p>

(大量粒子构成的)宏观平衡体?/p>

 

研究方法:状态函数法

 

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段:利用可测量量

p

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T

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和状态方?/p>

 

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果:求状态函数(

U

,

H

,

S

,

G

,

等)的改变值,以确定变化过程所涉及的能量和方向?/p>

 

但是,热力学本身无法确定体系的状态方程,需借助实验。很显然,体系的宏观热力

学性质取决于其微观运动状态,是大量粒子微观运动的统计平均结果?/p>

 

 

 

热力学宏观性质

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

体系的微观运动状?/p>

 

 

统计热力?/p>

 

 

统计热力学:

 

基础:微观粒子普遍遵循的(量子)力学定律

 

对象:大量粒子所构成的体系的微观运动状?/p>

 

 

工具:统计力学原?/p>

 

目的:大量粒子某一性质的微观统计平均的结果(值)与系统的热力学宏观性质相关联?/p>

 

 

 

7.1

概述

 

统计热力学是宏观热力学与量子化学相关联的桥梁。通过系统粒子的微观性质(分子质

量、分子几何构型、分子内及分子间作用力等?/p>

,利用分子的配分函数计算系统的宏?/p>

性质?/p>

 

 

微观运动状态有多种描述方法?/p>

 

经典力学方法是用粒子的空间位置(三维坐标)和表示能量的动量(三维动量)描述;

量子力学用代表能量的能级和波函数描述?/p>

 

 

由于统计热力学研究的是热力学平衡系统?/p>

不考虑粒子在空间的速率分布?/p>

只考虑粒子

的能量分布。这样,

宏观状态和微观状态的关联就转化为一种能级分?/p>

(宏观状态)与多?/p>

微观状态相对应的问题,即几率问题?/p>

 

 

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给出了宏观性质—熵

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热力学平衡系统熵值最大,但是通过概率理论计算一个平衡系统的

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统计热力?- 百度文库
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统计热力学基础

 

热力学:

 

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础:三大定?/p>

 

研究对象?/p>

(大量粒子构成的)宏观平衡体?/p>

 

研究方法:状态函数法

 

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段:利用可测量量

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果:求状态函数(

U

,

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S

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等)的改变值,以确定变化过程所涉及的能量和方向?/p>

 

但是,热力学本身无法确定体系的状态方程,需借助实验。很显然,体系的宏观热力

学性质取决于其微观运动状态,是大量粒子微观运动的统计平均结果?/p>

 

 

 

热力学宏观性质

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

体系的微观运动状?/p>

 

 

统计热力?/p>

 

 

统计热力学:

 

基础:微观粒子普遍遵循的(量子)力学定律

 

对象:大量粒子所构成的体系的微观运动状?/p>

 

 

工具:统计力学原?/p>

 

目的:大量粒子某一性质的微观统计平均的结果(值)与系统的热力学宏观性质相关联?/p>

 

 

 

7.1

概述

 

统计热力学是宏观热力学与量子化学相关联的桥梁。通过系统粒子的微观性质(分子质

量、分子几何构型、分子内及分子间作用力等?/p>

,利用分子的配分函数计算系统的宏?/p>

性质?/p>

 

 

微观运动状态有多种描述方法?/p>

 

经典力学方法是用粒子的空间位置(三维坐标)和表示能量的动量(三维动量)描述;

量子力学用代表能量的能级和波函数描述?/p>

 

 

由于统计热力学研究的是热力学平衡系统?/p>

不考虑粒子在空间的速率分布?/p>

只考虑粒子

的能量分布。这样,

宏观状态和微观状态的关联就转化为一种能级分?/p>

(宏观状态)与多?/p>

微观状态相对应的问题,即几率问题?/p>

 

 

Boltzmann

给出了宏观性质—熵

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与微观性质—热力学几率

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之间的定量关系:

ln

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热力学平衡系统熵值最大,但是通过概率理论计算一个平衡系统的

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无法做到,也没有

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取最大项法及其原理可以证明,

最概然分布即是平衡分布?/p>

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