统计物理-经典
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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:p p T H C ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=;定容热容比:VV 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 。
热力学是一门研究热现象和能量转化的学科,它分为经典热力学和统计热力学两个分支。
经典热力学是研究宏观物体的热现象,而统计热力学则是从微观角度来研究物体的热现象。
虽然它们从不同的角度来研究热现象,但是它们是等效的,这是因为统计热力学中的配分函数对应经典热力学中的亥姆霍兹自由能。
在经典热力学中,亥姆霍兹自由能是一个重要的热力学量,它表示系统在恒温恒容条件下的自由能变化。
亥姆霍兹自由能可以用来计算系统的热力学性质,如熵、内能和热容等。
在统计热力学中,配分函数则是一个重要的热力学量,它表示系统的能量分布情况。
配分函数可以用来计算系统的热力学性质,如内能、熵和自由能等。
虽然亥姆霍兹自由能和配分函数是从不同的角度来描述系统的热力学性质,但是它们是等效的。
这是因为它们都可以用来计算系统的热力学性质,而且它们之间有一个简单的关系式,即:
F = -kTln(Z)
其中,F表示亥姆霍兹自由能,k表示玻尔兹曼常数,T表示系统的温度,Z表示配分函数。
这个关系式把统计热力学和经典热力学联系了起来,使得它们之间的等效性得以证明。
除了亥姆霍兹自由能和配分函数之间的等效性之外,统计热力学和经典热力学还有其他的等效性。
例如,在统计热力学中,熵可以通过配分函数来计算,而在经典热力学中,熵可以通过亥姆霍兹自由能来计算。
这些等效性使得我们可以从不同的角度来研究热现象,从而更好地理解和描述物质的热力学性质。
统计热力学和经典热力学是等效的,它们之间有着简单的关系式和其他的等效性。
这种等效性使得我们可以从不同的角度来研究热现象,从而更好地理解和描述物质的热力学性质。
《热力学统计物理》复习资料热力学部分第一章 热力学的基本定律基本概念:平衡态,热力学参量,热平衡定律,温度,三个实验系数(、、),转换关系,物态方程,功及其计算,热力学第一定律(数学表述式),热容量(C 、C V 、C P 的概念及定义),理想气体的内能,焦耳定律,绝热过程特征,热力学第二定律(文学表述、数学表述),克劳修斯不等式,热力学基本微分方程表述式,理想气体的熵,熵增加原理及应用。
综合计算:利用实验系数的任意二个求物态方程,熵增(S )计算。
第二章 均匀物质的热力学性质基本概念:焓H ,自由能F ,吉布斯函数(自由焓)G 的定义,全微分式,热力学函数的偏导数关系、麦克斯韦关系及应用,能态公式,焓态公式,节流过程的物理性质,焦汤系数定义及热容量(C P )的关系,绝热膨胀过程及性质、特性函数F 、G ,辐射场的物态方程,内能、熵,吉布函数的性质、辐射通量密度的概念。
综合运用:重要热力学关系式的证明,由特性函数F 、G 求其它热力学函数(如S 、U 、物态方程)。
第三章、第四章 单元及多元系的相变理论该两章主要是掌握物理基本概念:热动平衡判据(S 、F 、G 判据),单元复相系平衡条件,复相多元系的平衡条件,多元系的热力学函数及热力学方程,相变的分类、一级与二级相变的特点及相平衡曲线斜率的推导、吉布斯相律,单相化学反应的化学平衡条件,热力学第三定律的标准表述,绝对熵的概念。
统计物理部分第六章 近独立粒子的最概然分布基本概念:能级的简并度,μ空间,运动状态代表点,三维自由粒子的μ空间,德布罗意关系(=,=),相格,量子态数、等概率原理,对应于某种分布的玻尔兹曼系统,玻色系统,费米系统的微观态数(热力学概率)的计算公式,最概然分布,玻尔兹曼分布律(),配分函数(),用配分函数表示的玻尔兹曼分布(),f s ,P λ, P s的概念,经典配分函数(),麦克斯韦速度分布律。
综合运用:能计算在体积V 内,在动量范围p —p+dp 内,或能量范围+d ε内,粒子的量子态数;了解运用最可几方法推导三种分布。