下载文档原格式
热力学统计物理学中的基本概念热力学统计物理学是研究物质宏观性质、相变规律及物体热力学行为的科学，其基本概念包括热力学第一定律、热力学第二定律、温度、热、熵等。
热力学第一定律是能量守恒定律，其表现形式为内能的增量等于热量和功的代数和。
具体地，当一个物体获得热量时，它的内能会增加；同时，当物体通过外界传递的功劳增加时，体系的内能同样也会增加。
热力学第一定律在热力学的研究中起着重要作用。
热力学第二定律是热力学中的一个基本定理，它规定了任何一个孤立系统，如果没有外力作用，它的熵不会减少，只会增加或保持不变。
熵是一个系统的无序程度，也可以理解为能量的分散程度。
热力学第二定律体现了宏观系统朝着熵增大的方向演化的规律性。
温度是物体热平衡状态下的一个基本物理量，它是衡量物体热状态的度量单位。
当两个物体处于热平衡状态时，它们的温度相等。
温度的单位是摄氏度、华氏度或开氏度，但在热力学中常使用开氏温度作为计算温度的单位。
热是一种能量的形式，它是物体传递热量的方式。
热的传递是由高温处向低温处的热流动，与热的传递过程伴随着内能的转化。
热在热力学中有很重要的作用，它是热力学中的一个基本物理量。
熵是一个系统的无序程度或者说混乱程度，它是描述系统井然有序性的物理量。
熵的单位是焦耳每开尔文，或卡每开尔文，它的物理含义是‘系统能量的分散程度’。
熵增加是热力学第二定律的核心规律，有很重要的热力学意义。
除了以上几个基本概念以外，热力学统计物理学还有许多其他的概念，如：配分函数、状态密度、统计权重等。
配分函数是一种描述系统内粒子能级分布的函数，它与盛放物体的容器、粒子数量、粒子自旋、温度等因素有关。
状态密度是一种描述系统中态数密度的物理概念，它代表各个能级的密度函数，与物质内部分子的能级分布有关。
统计权重是指任意一个宏观态在其微观构成中可能的具体排列方式的数量，它是描述系统微观构成的一个物理量。
总之，热力学统计物理学是研究物质在宏观尺度上的热力学行为规律的科学，其中热力学第一定律、热力学第二定律、温度、热、熵等是热力学中的基本概念。
热力学和统计物理的基本概念热力学和统计物理是物理学中两个重要的分支，它们对于理解和描述物质的性质以及自然界中的各种现象都起到了至关重要的作用。
本文将介绍热力学和统计物理的基本概念，帮助读者更好地理解这两个领域。
一、热力学的基本概念热力学是研究能量转化和宏观物质性质的科学，是物理学的一门重要分支。
它通过研究能量转化过程和各种宏观现象来揭示物质内部的各种规律。
以下是热力学中的一些基本概念：1. 系统系统指的是热力学研究的对象，可以是一个单独的物体、一个容器中的气体或者一个宏观物质系统。
热力学研究的目标是分析系统中能量的转化和宏观性质的变化。
2. 状态系统在一定条件下的特定性质和状态称为系统的状态。
例如，气体系统的状态可以由温度、压力和体积等参数来描述。
3. 热力学定律热力学定律是热力学的基本原理，可以帮助我们理解能量转化的规律。
包括能量守恒定律、热传导定律、热机定律和熵增定律等。
4. 热力学过程系统从一个状态到另一个状态的整个变化过程称为热力学过程。
常见的热力学过程包括等温过程、绝热过程、等压过程和等容过程等。
二、统计物理的基本概念统计物理是描述物质微观粒子运动规律以及宏观宏观现象的科学，它通过建立微观粒子的统计模型来揭示物质的宏观性质。
以下是统计物理中的一些基本概念：1. 微观粒子统计物理研究的对象是物质的微观粒子，如原子、分子和电子等。
通过研究微观粒子的运动和相互作用规律，可以揭示物质宏观性质的起源。
2. 统计模型统计物理使用统计模型来描述物质的微观状态和宏观性质之间的关系。
常用的统计模型包括玻尔兹曼分布、麦克斯韦-玻尔兹曼分布和费米-狄拉克分布等。
3. 热力学极限热力学极限是指在大量粒子数下，统计物理中的微观规律将会近似等同于热力学中的规律。
热力学极限的出现使得统计物理和热力学之间建立了密切的联系。
4. 统计力学统计力学是研究宏观系统平衡态和非平衡态的统计规律以及宏观性质的科学。
它基于统计物理理论，通过分析微观粒子的运动和相互作用来推导宏观性质的统计规律。
大学物理热力学与统计物理热力学与统计物理是大学物理中重要的分支，它研究了物质的热学性质以及微观粒子的统计规律。
本文将简要介绍热力学与统计物理的基本概念、原理和应用。
一、热力学基本概念热力学研究的是能量的转化与守恒，包括传热、传能和能量转换等方面的内容。
热力学基本定律包括能量守恒定律、熵增加原理等。
能量守恒定律指出能量在封闭系统中不会凭空产生或消失，只能通过各种形式的转化转移到其他物体或形式。
熵增加原理则是指随着时间的推移，封闭系统中的熵（系统无序程度）总是增加的。
二、热力学基本原理热力学基本原理包括热平衡、热力学第一定律和热力学第二定律。
热平衡是指系统内各部分之间的温度是相等的状态，这是热力学的基础概念。
热力学第一定律是能量守恒的表示，它表明系统的内能变化等于吸收的热量与对外做功的代数和。
热力学第二定律则是热力学的核心内容，它描述了自然界的不可逆性和熵增加的趋势。
三、统计物理基本原理统计物理是热力学的基础，它从微观角度研究了物质中微观粒子的统计规律。
统计物理主要利用统计学方法描述了大量微观粒子的行为，并推导出宏观热力学定律。
基于统计物理，我们可以计算系统的平均能量、熵以及其他宏观状态量。
四、热力学与统计物理的应用热力学和统计物理在各个领域具有广泛的应用，包括能源开发、材料科学、天体物理等。
在工程领域，热力学可以用来设计高效的能源转换系统，提高能源利用效率。
在材料科学领域，热力学对材料的相变、热膨胀等性质有着重要的解释和研究价值。
而在天体物理学中，热力学与统计物理的应用可以帮助我们理解星际物质的形成和演化过程。
总结：本文简要介绍了大学物理中的热力学与统计物理。
热力学是研究能量转化与守恒的学科，其基本定律包括能量守恒定律和熵增加原理。
统计物理是基于热力学的微观解释，通过统计学方法研究大量微观粒子的行为，推导出宏观热力学规律。
热力学与统计物理在能源、材料和天体等领域有着广泛的应用。
通过深入研究热力学与统计物理，我们能够更好地理解和解释自然界中的物质与能量转化过程。
热力学和统计物理是研究宏观和微观系统热力学性质的两个相关领域。
下面对热力学和统计物理进行简要介绍：
热力学（Thermodynamics）：热力学是研究能量转换和热力学性质的科学。
它研究宏观系统的状态、过程和相互作用，关注能量的转移、转换和守恒，以及系统热平衡和热力学定律。
热力学研究的重要概念包括热力学系统、态函数、热力学过程、功和热量等。
热力学定律包括零th定律、第一定律（能量守恒定律）、第二定律（熵增加定律）和第三定律（绝对零度不可达性原理）。
统计物理（Statistical Physics）：统计物理是研究宏观系统的微观基础的物理学分支。
它将微观粒子的运动和相互作用描述为统计性质，通过统计方法研究宏观系统的性质。
统计物理关注系统的热力学行为、平衡态和非平衡态，以及概率分布、热力学势和热力学极限等。
统计物理中的重要概念包括分子动力学、玻尔兹曼分布、配分函数、熵和热力学关系等。
热力学和统计物理之间有着密切的关系。
热力学提供了描述宏观系统行为的规律和定律，而统计物理通过微观粒子的统计性质，解释了这些宏观规律的来源和基础。
统计物理的理论和方法可用于研究多粒子系统、相变、热力学系统的非平衡态行为等问题。
热力学和统计物理是研究能量转换和宏观系统热力学性质的重要学科，它们为我们理解和解释物质世界中的热力学现象提供了理论框架和实用工具。
热力学与统计物理总结简介热力学与统计物理是研究物质宏观性质与微观粒子行为之间关系的学科。
热力学研究物质的热学性质，如温度、压力、热量等，并给出了一系列基本定律；统计物理则通过对大量微观粒子的统计分布来揭示物质的宏观性质。
热力学基本定律热力学的基本定律是研究物质热学性质的基础，常用的有以下四个定律：1.第一定律：能量守恒定律。
能量在物理和化学变化过程中，既不能创造也不能消灭，只能由一种形式转化为另一种形式。
2.第二定律：熵增定律。
孤立的热力学系统中，熵不断增加，且在可逆过程中熵不变，可逆过程是指无摩擦、无阻力的过程。
3.第三定律：绝对零度不可达定律。
无限远温度下凝固的时候，熵趋于0，达到绝对零度是理论上不可达到的。
4.第零定律：温度的等温性。
当两个物体与一个第三物体都达到热平衡时，这两个物体之间也必定达到热平衡，即温度相等。
统计物理基本原理统计物理是通过对大量微观粒子的统计行为研究物质的宏观性质。
主要包括以下几个基本原理：1.统计假设：假设大量粒子的运动遵循统计规律，可用概率进行描述。
2.巨正则系综：描述粒子和热平衡与热脱平衡之间的关系。
3.等概率原理：在能量等概率的微观态中，一个系统在各个可能的微观态上出现的概率是相等的。
4.统计特性：研究粒子的统计性质，如分布函数、平均值等。
热力学与统计物理的关系热力学和统计物理是相辅相成的学科，热力学通过实验和观察，总结出了一系列定律和规律；而统计物理则通过对微观粒子的统计行为进行分析和计算，从微观层面揭示了这些定律和规律的产生机制。
热力学的基本定律是从宏观角度看待系统的性质，而统计物理则是从微观角度看待系统的性质。
统计物理给出了基本的统计规律，研究了粒子的分布函数、平均能量等，而热力学则从中总结出了熵增定律、能量守恒定律等基本定律。
可以说，热力学是统计物理的应用，而统计物理则是热力学的基础。
应用领域热力学与统计物理广泛应用于各个科学领域，主要包括以下几个方面：1.材料科学：热力学与统计物理研究材料的热学性质、相变等，对材料的设计和制备有重要指导作用。
江苏省考研物理复习资料热力学与统计物理重要概念整理热力学和统计物理是物理学中重要的两个分支，也是考研中必修的内容。
热力学通过研究系统的宏观性质，揭示物质内部的能量转化和宏观现象，而统计物理则通过统计大量微观粒子的行为来理解宏观系统的性质。
下面将对江苏省考研物理复习中的热力学和统计物理重要概念进行整理，以帮助考生更好地掌握相关知识。
一、热力学基本概念热力学是研究热现象和热能转化的科学。
以下是一些重要的热力学基本概念：1. 系统与环境：系统指我们研究的物体或者是物体的一部分，环境则是系统以外的部分。
系统和环境之间可以通过热、功和物质交换能量。
2. 状态量与过程量：状态量是系统在某一时刻的特定状态所具有的量，例如温度、压强和体积。
过程量则是系统由一个状态变为另一个状态所经历的变化过程。
3. 等压过程、等温过程、等容过程：等压过程是指系统在恒定的压力下进行的过程，等温过程是指系统在恒定的温度下进行的过程，等容过程是指系统的体积保持不变进行的过程。
二、热力学第一定律与第二定律热力学第一定律描述了能量守恒的原理，而热力学第二定律描述了自然界中不可逆过程的规律。
1. 热力学第一定律：热力学第一定律也称能量守恒定律，表明能量在系统和环境之间的转换是守恒的。
即系统所吸收的热量等于系统对外界所做的功加上系统的内能变化。
2. 热力学第二定律：热力学第二定律描述了自然界中不可逆过程的规律，其中最著名的是熵增原理。
熵增原理指出，一个孤立系统的熵在不可逆过程中会增加，而在可逆过程中保持不变。
三、统计物理基本概念统计物理利用统计方法研究大量微观粒子的行为，从而理解宏观系统的性质。
以下是一些重要的统计物理基本概念：1. 微观态与宏观态：微观态是指一个系统在给定时刻的粒子分布和动量等微观量的具体取值组合，宏观态则是指对应于给定宏观性质的一类微观态。
2. 统计平均：通过对大量微观态求平均，可以得到统计平均值，例如平均能量、平均动量等。
热力学与统计物理热力学是研究物质的宏观性质和它们之间相互关系的科学，而统计物理则是从微观角度探索物质的性质，两者在理论和实践中相辅相成。
本文将从热力学和统计物理的基本概念、研究方法和应用领域等方面进行探讨，以全面介绍热力学与统计物理的重要性和相关知识。
一、热力学的基本概念热力学是一门研究能量转移和转化的学科，它涉及热量、功、熵等基本概念。
热力学通过定义和推导热力学定律和方程，揭示了能量守恒和自发性等自然规律。
熵是热力学中的重要概念，它是描述系统无序度的物理量。
熵增定律说明了系统在孤立条件下总是趋于无序增加，反映了自然界中的一种普遍趋势。
二、统计物理的基本概念统计物理是一门从宏观到微观的探索物质性质的学科，它通过概率统计的方法研究大量微观粒子的行为。
统计物理将微观粒子的统计规律与宏观观测进行联系，揭示了物质性质背后的微观基础。
玻尔兹曼方程是统计物理中的重要理论工具，它描述了系统在不同微观状态下的分布函数以及相应的宏观性质。
通过求解玻尔兹曼方程，我们可以揭示物质的热力学性质和相变行为。
三、热力学和统计物理的关联热力学和统计物理是相互关联的两个学科，热力学从宏观角度描述物质的性质和行为，而统计物理则从微观角度揭示了物质的微观基础，两者相结合可以更全面理解和解释物质的性质。
热力学中的熵概念可以通过统计物理的方法进行解释和计算，熵的增加可以通过微观粒子的排列和状态数量增加来理解。
统计物理通过计算系统的微观状态数和分布函数，揭示了熵增定律的微观基础。
四、热力学与统计物理的应用领域热力学和统计物理广泛应用于各个领域，如化学、材料科学、天体物理学等。
在化学中，热力学可以解释化学反应的热效应和平衡态等性质，而统计物理则可以通过微观模型揭示化学反应的动力学过程。
在材料科学中，热力学可以描述材料的相变行为和热性质，而统计物理可以通过分子动力学模拟等方法研究材料的微观结构和力学性质。
在天体物理学中，热力学可以解释星体的辐射和能量转移，而统计物理可以通过模拟宇宙早期的微观粒子行为揭示宇宙的起源和演化过程。
热力学和统计物理一、基本概念1. 热力学- 系统与外界- 热力学研究的对象称为系统，系统以外与系统有相互作用的部分称为外界。
例如，研究气缸内气体的性质时，气缸内的气体就是系统，气缸壁、活塞以及周围的环境等就是外界。
- 平衡态- 一个孤立系统经过足够长的时间后，宏观性质不再随时间变化的状态称为平衡态。
例如，将一个盛有热水的容器放在绝热环境中，经过一段时间后，水的温度不再变化，水就达到了平衡态。
平衡态可以用一些宏观参量来描述，如压强p、体积V、温度T等。
- 状态参量- 用来描述系统平衡态的宏观物理量称为状态参量。
- 几何参量：如体积V，它描述了系统的几何大小。
对于理想气体，体积就是气体分子所能到达的空间范围。
- 力学参量：压强p是典型的力学参量，它是垂直作用于容器壁单位面积上的力。
- 热学参量：温度T是热学参量，它反映了物体的冷热程度。
从微观角度看，温度与分子热运动的剧烈程度有关。
2. 统计物理- 微观态与宏观态- 微观态是指系统内每个粒子的微观状态（如每个粒子的位置、动量等）都确定的状态。
而宏观态是指由一些宏观参量（如压强、体积、温度等）确定的状态。
一个宏观态往往包含大量的微观态。
例如，对于一个由N个粒子组成的气体系统，给定气体的压强、体积和温度，这就是一个宏观态，但这些粒子的具体位置和动量有多种可能组合，每一种组合就是一个微观态。
- 等概率原理- 对于处于平衡态的孤立系统，系统各个可能的微观态出现的概率相等。
这是统计物理的一个基本假设。
二、热力学定律1. 热力学第零定律- 如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡，则这两个系统彼此也必定处于热平衡。
这一定律为温度的测量提供了依据。
例如，我们可以用温度计（第三个系统）去测量不同物体（两个系统）的温度，当温度计与物体达到热平衡时，就可以确定物体的温度，并且如果两个物体与同一温度计达到热平衡，那么这两个物体之间也处于热平衡，它们具有相同的温度。
高考物理难点剖析热力学与统计物理篇高考物理难点剖析——热力学与统计物理篇热力学与统计物理是高考物理考试中的难点之一。
本文将对热力学与统计物理的相关知识点进行剖析，并提供解题思路和方法，帮助考生更好地应对高考物理考试。
一、热力学基本概念热力学是研究热、功、能量转化和宏观物质性质变化规律的学科。
高考物理中，热力学重点考察以下几个方面的知识：1. 热平衡与温度：热平衡是指两个物体之间不再有热量的净交换，达到了温度的均衡状态。
温度是物体内部微观粒子的平均动能的度量。
2. 热容与比热容：热容是物体吸收或放出单位温度变化的热量，比热容是单位质量物质的热容。
3. 理想气体定律：理想气体状态方程P V = n R T ，其中P为气体压强，V为气体体积，n为气体的物质量，R为气体常数，T为气体的绝对温度。
二、热力学应用题解析1. 热机效率计算：热机效率是指热机从热源吸收的热量转化为有用功的比例。
根据热力学第一定律，热机效率计算公式为η = 1 - Qc/Qh，其中Qc为冷热源吸收的热量，Qh为热源释放的热量。
2. 热传导问题：热传导是热能在物体内部通过分子碰撞而传递的过程。
高考中，常常涉及到棒的温度分布、导热系数的计算等问题。
应用热传导公式Q = λA△T/ △x，其中Q为传热量，λ为导热系数，A为热传导面积，△T为温度差，△x为传热距离。
三、统计物理基本概念统计物理是基于微观粒子的统计规律，研究宏观系统的物理性质的学科。
高考物理中，统计物理重点考察以下几个方面的知识：1. 分子平均动能：分子平均动能与温度成正比，根据分子平均动能公式E = 3/2 kT，其中E为分子的平均动能，k为玻尔兹曼常数，T为温度。
2. 理想气体性质：理想气体在低密度和高温度下符合理想气体状态方程。
根据理想气体状态方程P V = n R T，可以计算气体的物态参数。
3. 热力学基本过程：高考中，常常涉及到等压、等体积、绝热等热力学基本过程。
热力学•统计物理（汪志诚）概 念 部 分 汇 总 复 习热力学部分第一章 热力学的基本规律1、热力学与统计物理学所研究的对象：由大量微观粒子组成的宏观物质系统 其中所要研究的系统可分为三类孤立系：与其他物体既没有物质交换也没有能量交换的系统； 闭系：与外界有能量交换但没有物质交换的系统； 开系：与外界既有能量交换又有物质交换的系统。
2、热力学系统平衡状态的四种参量：几何参量、力学参量、化学参量和电磁参量。
3、一个物理性质均匀的热力学系统称为一个相；根据相的数量，可以分为单相系和复相系。
4、热平衡定律(热力学第零定律）：如果两个物体各自与第三个物体达到热平衡，它们彼此也处在热平衡.5、符合玻意耳定律、阿氏定律和理想气体温标的气体称为理想气体。
6、范德瓦尔斯方程是考虑了气体分子之间的相互作用力（排斥力和吸引力）,对理想气体状态方程作了修正之后的实际气体的物态方程。
7、准静态过程：过程由无限靠近的平衡态组成，过程进行的每一步，系统都处于平衡态。
8、准静态过程外界对气体所作的功：，外界对气体所作的功是个过程量。
9、绝热过程：系统状态的变化完全是机械作用或电磁作用的结果而没有受到其他影响。
绝热过程中内能U 是一个态函数：A B U U W -=10、热力学第一定律（即能量守恒定律）表述：任何形式的能量，既不能消灭也不能创造，只能从一种形式转换成另一种形式，在转换过程中能量的总量保持恒定；热力学表达式：Q W U U A B +=-；微分形式：W Q U d d d +=11、态函数焓H ：pV U H +=，等压过程：V p U H ∆+∆=∆，与热力学第一定律的公式一比较即得：等压过程系统从外界吸收的热量等于态函数焓的增加量。
12、焦耳定律：气体的内能只是温度的函数，与体积无关，即)(T U U =。
13．定压热容比：pp T H C ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=；定容热容比：V V T U C ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂= 迈耶公式：nR C C V p =- 14、绝热过程的状态方程：const =γpV ；const =γTV ；const 1=-γγTp 。
15、卡诺循环过程由两个等温过程和两个绝热过程组成。
正循环为卡诺热机，效率211T T -=η，逆循环为卡诺制冷机，效率为211T T T -=η（只能用于卡诺热机）。
V p W d d -=16、热力学第二定律：克劳修斯表述：不可能把热量从低温物体传到高温物体 而不引起其他变化（表明热传导过程是不可逆的）；开尔文（汤姆孙）表述：不可能从单一热源吸收热量使之完全变成有用的功而不引起其他变化（表明功变热的过程是不可逆的）；另一种开氏表述：第二类永动机不可能造成的。
17、无摩擦的准静态过程是可逆过程。
18、卡诺定理：所有工作于两个一定温度T 1与T 2之间的热机，以可逆机的效率为最高。
并且所有的可逆机的效率η都相等211T T -=η，与工作物质无关，只与热源温度有关。
19、热机的效率：121Q Q -=η，Q 1为热机从高温热源吸收的热量，Q 2为热机在低温热源放出的热量。
20、克劳修斯等式与不等式：02211≤+T Q T Q 。
21、可逆热力学过程0=⎰T dQ ，不可逆热力学过程0<⎰TdQ。
22、热力学基本方程：V p S T U d d d -=。
23、熵函数是一个广延量，具有可加性；对于可逆过程，熵S 是一个态函数，积分与路径无关；对于绝热过程中，熵永不减少。
24、理想气体的熵函数S ：0ln ln S V nR T nC S V ++=；0ln ln S p nR T nC S p +-=。
25、熵增加原理：系统经过可逆绝热过程后熵不变，经过不可逆绝热过程后熵增加，在绝热条件下熵减少的过程是不可能实现的。
熵增加原理用来判断过程进行的方向和限度。
26、孤立系统内所发生的过程的方向就是熵增加的方向，若系统经绝热过程后熵不变，则此过程是可逆的；若熵增加，则此过程是不可逆的。
27、熵是系统中微观粒子作无规则运动的混乱程度的量度。
28、在等温等容过程中，系统的自由能（TS U F -=）永不增加，系统发生的不可逆过程总是朝着自由能减少的方向进行；在等温等压过程中，吉布斯函数（pV TS U G +-=）永不增加，系统发生的不可逆过程总是朝着吉布斯函数减少的方向进行。
第二章 均匀物质的热力学性质1、内能、焓、自由能和吉布斯函数的全微分（记忆方法）：Vdp TdS dH +=；Vdp SdT dG +-=；pdV SdT dF --=；pdV TdS dU -=),(d +-G ),(d ++H ),(d --F ),(d -+U O2、麦氏关系：V S S p V T ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ ；pS S V p T ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ VT T p V S ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ ；Tp p S T V ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ 3、获得低温的方法主要有节流过程和绝热膨胀过程；节流过程前后气体的温度发生了变化，这个效应称之为：焦耳－汤姆孙效应；对于理想气体，节流过程前后温度不变。
4、受热的物体会辐射电磁波，叫做热辐射；热平衡辐射体对电磁波的吸收和辐射达到平衡，热辐射的特性只取决于辐射体的温度，与辐射体的其他性质无关，所以说平衡辐射下，辐射体具有固定的温度。
第三章 单元系的相变1、孤立系统达到平衡态的时候，系统的熵处于极大值状态，这是孤立系统平衡态的判据；如果极大值不止一个，则当系统处于较小的极大值的时候，系统处于亚稳平衡态。
2．孤立系统处在稳定平衡态的充要条件是：0<∆S ；等温等容系统处在稳定平衡态的充要条件是：0>∆F ；等温等压系统处在稳定平衡态的充要条件是：0>∆G 。
3、当系统对于平衡状态而发生某种偏离的时候，系统中将会自发地产生相应的过程，直到恢复系统的平衡。
4、开系的热力学基本方程：dn pdV TdS dU μ+-=5、单元系的复相平衡条件：βαβαβαμμ===;;p p T T6、汽化线、熔解线与升华线的交点称为三相点，在三相点固、液、气三相可以平衡共存。
7、单元系三相共存时，⎪⎩⎪⎨⎧========),(),(),(;;00p T p T p T p p p p T T T T γβαγβαγβαμμμ即三相（α β γ）的温度、压强和化学势必须相等。
第四章 多元系的复相平衡和化学平衡1、多元系是由含有两种或两种以上化学组分组成的系统，在多元系既可以发生相变，也可以发生化学变化。
2、在系统的T 和p 不变时，若各组元的摩尔数都增加λ倍，系统的V 、U 、S 也应增加λ倍。
3、多元系的热力学基本方程：∑+-=iii dnpdV TdS dU μ4、吉布斯关系：0=+-∑iii d n Vdp SdT μ5、多元系的复相平衡条件：整个系统达到平衡的时候，两相中各组元的化学势必须分别相等，即βαμμi i =。
6、化学反应（所有的反应物和生成物都在同一相）：∑=iii A 0ν；其化学平衡条件为：∑=iii 0μν7、道尔顿分压定律：混合理想气体的压强等于各组元的分压之和，即∑=iipp8、理想气体在混合前后的焓值相等，所以理想气体在等温等压下混合过程中与外界没有热量交换。
9、偏摩尔体积、偏摩尔内能和偏摩尔熵：∑∑=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=i v n n V n V i i n p T i i i j ,,；∑∑=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=i i i n p T i i i u n n U n U j ,,；∑∑=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=i i i n p T i i i s n n S n S j ,, 物理意义：在保持温度（T ）、压强（p ）和其他组元（n j ）摩尔数不变的条件下，每增加1mol的第i 组元物质，系统体积（或内能、熵）的增量。
10、混合理想气体的物态方程：∑=+++=ii k n RT RT n n n pV )(21Λ，由此可得摩尔分数i iiiix nn pp ==∑。
11、混合理想气体的吉布斯函数[]∑∑+==ii iiiii p x RT n n G )ln(ϕμ，混合理想气体的内能[]∑⎰+=ii iv i u dT cn U 0（混合理想气体的内能等于分内能之和），混合理想气体的熵∑⎰⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=i i i pi i s p x R dT T c n S 0)ln(统计物理学部分第六章 近独立粒子的最概然分布1、粒子的能量是粒子的广义坐标和广义动量的函数),,;,,,(2121r r p p p q q q K K εε=，某一时刻粒子的运动状态),,;,,,(2121r r p p p q q q K K 可以用μ空间的一点来表示，注意，粒子在μ空间的轨迹并不是粒子的实际运动轨迹。
2、自由粒子自由度3，空间维数6，能量（球）)(21222z y x p p p m++=ε；线性谐振子自由度1，空间维数2，能量（椭圆）222212x m m p ωε+=；（长度一定轻杆连接质点）转子自由度2，空间维数4，能量IM 2 2=ε。
3、粒子运动状态的量子描述： ωη=E ；k p ρηρ=（德布罗意关系）自旋磁量子数21±=s m4、粒子的自由度为r ，各自由度的坐标和动量的不确定值i q ∆和i p ∆满足海森伯不确定关系h p q i i ≈∆∆，相格的大小为r r r h p p q q ≈∆∆∆∆ΛΛ11。
5、近独立粒子系统：系统中粒子之间的相互作用很弱，相互作用的平均能量远小于单个粒子的平均能量，忽略粒子之间的相互作用，系统的能量就简单地认为是单个粒子的能量之和。
6、经典物理：全同粒子可以分辨，可以跟踪粒子的轨道运动轨迹；量子物理：全同粒子不可分辨，不可能跟踪粒子的运动（不确定关系）。
7、费米子：自旋量子数为半整数的基本粒子或复合粒子，如：电子、质子、中子等。
玻色子：自旋量子数为整数的基本粒子或复合粒子，如：光子、π介子等。
8、玻耳兹曼系统：粒子可以分辨，不满足泡利不相容原理，对三个粒子两个能级体系，有9个不同的量子态；玻色系统：粒子不可以分辨，不满足泡利不相容原理，有6个不同的量子态； 费米系统：粒子不可以分辨，满足泡利不相容原理，有3个不同的量子态。
9、统计物理的根本问题：确定各微观状态出现的概率；宏观状态量是相应微观物理量的统计平均值。
10、等概率原理：对于平衡态的孤立系统，系统各个可能的微观状态出现的概率是相等的，等概率原理是统计热力学的基本原理。
11、玻耳兹曼分布：lll a βεαω+=e；玻色分布：1e-=+lll a βεαω；费米分布：1e+=+lll a βεαω第七章 玻耳兹曼统计1、内能是系统中粒子无规则运动总能量的统计平均值，其统计表达式为：1ln Z NU β∂∂-=，其中配分函数∑-=ll l Z βεωe 1，1Z e N α-=。
