統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)總結(jié)1 武漢工程大學(xué)物理化學(xué)課件學(xué)生總結(jié)（天津大學(xué),王正烈第四版）

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)小結(jié),粒子的微觀性質(zhì),，,等,系統(tǒng)的宏觀性質(zhì),、等,1.,目的,2.,解決問題的思路和方法,平衡系統(tǒng)有各種分布，對每種分布求微態(tài)數(shù),平衡系統(tǒng)的總微態(tài)數(shù),1,配分函數(shù),q,粒子的微觀性質(zhì),m,、,I,、,等,系統(tǒng)宏觀性質(zhì),U,、,C,V,、,S,等,計(jì)算,2.,解決問題的思路和方法,平衡分布時(shí)，的數(shù)量難以確定,總微態(tài)數(shù),計(jì)算困難,最概然分布玻爾茲曼分布,用最概然分布代替平衡分布,粒子的配分函數(shù),具體方法：,2,3.,本章重點(diǎn)內(nèi)容,1玻爾茲曼分布與配分函數(shù)：,含義：獨(dú)立子系統(tǒng)到達(dá)最概然分布即平衡分布時(shí)，粒子按能級(jí)或狀態(tài)分布的規(guī)律；,實(shí)例：大氣中氣體分子數(shù)沿垂直高度的分布,微觀性質(zhì),宏觀性質(zhì),意義：,3,一維諧振子,2微觀粒子的性質(zhì)能級(jí)表達(dá)式,三維平動(dòng)子,剛性轉(zhuǎn)子,4,3粒子配分函數(shù)的計(jì)算,平動(dòng)配分函數(shù)的計(jì)算,配分函數(shù)的析因子性質(zhì),能量零點(diǎn)對的影響,5,轉(zhuǎn)動(dòng)配分函數(shù)的計(jì)算,分子的對稱數(shù)。,同核雙原子分子，,2,異核雙原子分子，,1,6,振動(dòng)配分函數(shù)的計(jì)算,電子運(yùn)動(dòng)和核運(yùn)動(dòng)的配分函數(shù)：,通常，電子運(yùn)動(dòng)和核運(yùn)動(dòng)全部處于基態(tài),qe0=ge,0 常數(shù),qn0=gn,0常數(shù),7,4熱力學(xué)函數(shù)與配分函數(shù)的關(guān)系,A=-kT ln(qN)定域子系統(tǒng),注意：,1涉及內(nèi)能的復(fù)合函數(shù)與能量零點(diǎn) 選擇有關(guān),2對、A、G，離域子系和定域子系表達(dá)式不相同。,8,5熱力學(xué)能的計(jì)算,U=U,t,+,U,r,+,U,v,+,U,e,+,U,n,U,t,0,，,U,r,0,，,U,v,0,的計(jì)算,9,U,t,0,，,U,r,0,，,U,v,0,的計(jì)算,a.當(dāng)T v 時(shí)，振動(dòng)對內(nèi)能無顯著奉獻(xiàn)：,電子與核運(yùn)動(dòng)均處于基態(tài)，對內(nèi)能無奉獻(xiàn)。,b.,當(dāng)溫度很高時(shí),:,10,2024/10/22,單原子分子,：,雙原子分子：,.,低溫下，振動(dòng)能級(jí)未開放：,b.,溫度很高時(shí)，振動(dòng)能充分開放：,6內(nèi)能和熱容計(jì)算小結(jié)：,11,7統(tǒng)計(jì)熵的計(jì)算,因?yàn)槌叵?，電子運(yùn)動(dòng)與核運(yùn)動(dòng)均處于基態(tài)，只計(jì)算,S,t,S,r,S,V,。三者之和稱為統(tǒng)計(jì)熵,對離域子系：,12,