淮阴师范学院化学系：《物理化学》课程教学资源（PPT课件）第六章 统计热力学基础

物理化学电子教案 第六掌统计热为学基磁 淮阴师范学院化学系 淮阴师范学院化学系物理化学教研室 http://202.195.113.152:2080/wlhx/index.htm

淮阴师范学院化学系 淮阴师范学院化学系物理化学教研室 http://202.195.113.152:2080/wlhx/index.htm 物理化学电子教案

第六章计热力学基础 么 习题课 分子配分函数的求算和应用 分子配分函数 Boltzmann分布律 引言 HuLUMLLULLLLLE 上-内容p下一内容◆回主目录 ←返回

上一内容 下一内容 回主目录 返回 引 言 Boltzmann 分布律 分子配分函数 分子配分函数的求算和应用 第六章 统计热力学基础 习题课

回本章基本要求 基本术语与基本假设 °最概然分布与 Boltzman分布 热力学量的统计热力学关系式 粒子配分函数的计算 理想气体的热力学性质 上-内容p下一内容◆回主目录 ←返回

上一内容 下一内容 回主目录 返回 本章基本要求 •基本术语与基本假设 •最概然分布与Boltzmann分布 •热力学量的统计热力学关系式 •粒子配分函数的计算 •理想气体的热力学性质

61概论 统计热力学的研究方法 △统计热力学的基本任务 定位体系和非定位体系 △独立粒子体系和相依粒子体系 △统计体系的分类 △统计热力学的基本假定 上-内容p下一内容◆回主目录 ←返回

上一内容 下一内容 回主目录 返回 6.1 概论 统计热力学的研究方法 统计热力学的基本任务 定位体系和非定位体系 独立粒子体系和相依粒子体系 统计体系的分类 统计热力学的基本假定

统计热力学的研究方法 物质的宏观性质本质上是微观粒子不停地运 动的客观反应。虽然每个粒子都遵守力学定律, 但是无法用力学中的微分方程去描述整个体系的 运动状态,所以必须用统计学的方法。 根据统计单位的力学性质(例如速度、动量、 位置、振动、转动等),经过统计平均推求体系 的热力学性质,将体系的微观性质与宏观性质联 系起来,这就是统计热力学的研究方法。 上-内容p下一内容◆回主目录 ←返回

上一内容 下一内容 回主目录 返回 统计热力学的研究方法 物质的宏观性质本质上是微观粒子不停地运 动的客观反应。虽然每个粒子都遵守力学定律， 但是无法用力学中的微分方程去描述整个体系的 运动状态，所以必须用统计学的方法。 根据统计单位的力学性质（例如速度、动量、 位置、振动、转动等），经过统计平均推求体系 的热力学性质，将体系的微观性质与宏观性质联 系起来，这就是统计热力学的研究方法

鸵计热力学的基本任务 根据对物质结构的某些基本假定,以及实 验所得的光谱数据,求得物质结构的一些基本常 数,如核间距、键角、振动频率等,从而计算分 子配分函数。再根据配分函数求出物质的热力学 性质,这就是统计热力学的基本任务 上-内容p下一内容◆回主目录 ←返回

上一内容 下一内容 回主目录 返回 统计热力学的基本任务 根据对物质结构的某些基本假定，以及实 验所得的光谱数据，求得物质结构的一些基本常 数，如核间距、键角、振动频率等，从而计算分 子配分函数。再根据配分函数求出物质的热力学 性质，这就是统计热力学的基本任务

鸵计热力学的基本任务 该方法的优点:将体系的微观性质与宏观性质 联系起来,对于简单分子计算结果常是令人满意 的。不需要进行复杂的低温量热实验,就能求得 相当准确的熵值。 该方法的局限性:计算时必须假定结构的模型, 而人们对物质结构的认识也在不断深化,这势必 引入一定的近似性。另外,对大的复杂分子以及 凝聚体系,计算尚有困难。 上-内容p下一内容◆回主目录 ←返回

上一内容 下一内容 回主目录 返回 统计热力学的基本任务 该方法的局限性：计算时必须假定结构的模型， 而人们对物质结构的认识也在不断深化，这势必 引入一定的近似性。另外，对大的复杂分子以及 凝聚体系，计算尚有困难。 该方法的优点： 将体系的微观性质与宏观性质 联系起来，对于简单分子计算结果常是令人满意 的。不需要进行复杂的低温量热实验，就能求得 相当准确的熵值

定位体系和非定位体系 定位体系( focalized system) 定位体系又称为定域子体系,这种体系中的 粒子彼此可以分辨。例如,在晶体中,粒子在固 定的晶格位置上作振动,每个位置可以想象给予 编号而加以区分,所以定位体系的微观态数是很 大的。 上-内容p下一内容◆回主目录 ←返回

上一内容 下一内容 回主目录 返回 定位体系和非定位体系 定位体系（localized system） 定位体系又称为定域子体系，这种体系中的 粒子彼此可以分辨。例如，在晶体中，粒子在固 定的晶格位置上作振动，每个位置可以想象给予 编号而加以区分，所以定位体系的微观态数是很 大的

定位体系和非定位体系 非定位体系( non-localized system) 非定位体系又称为离域子体系,基本粒子之 间不可区分。例如,气体的分子,总是处于混乱 运动之中,彼此无法分辨,所以气体是非定位体 系,它的微观状态数在粒子数相同的情况下要比 定位体系少得多。 上-内容p下一内容◆回主目录 ←返回

上一内容 下一内容 回主目录 返回 定位体系和非定位体系 非定位体系（non-localized system） 非定位体系又称为离域子体系，基本粒子之 间不可区分。例如，气体的分子，总是处于混乱 运动之中，彼此无法分辨，所以气体是非定位体 系，它的微观状态数在粒子数相同的情况下要比 定位体系少得多

抛立粒子体系和相依粒子体系 独立粒子体系( assembly of independent particles) 粒子之间的相互作用非常微弱,因此可以忽 略不计,所以独立粒子体系严格讲应称为近独立 粒子体系。这种体系的总能量应等于各个粒子能 量之和,即: U=n+n2+…=∑mE 独立粒子体系是本章主要的研究对象 上-内容下一内容◆回主目录 ←返回

上一内容 下一内容 回主目录 返回 独立粒子体系和相依粒子体系 独立粒子体系（assembly of independent particles） 1 1 2 2 i i i U n n n = + +  =     独立粒子体系是本章主要的研究对象 粒子之间的相互作用非常微弱，因此可以忽 略不计，所以独立粒子体系严格讲应称为近独立 粒子体系。这种体系的总能量应等于各个粒子能 量之和，即：