华东理工大学：《物理化学》课程教学资源（课件讲稿）第十二章 独立子系统的统计热力学

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12.1引言 物理化学多媒体课堂教学软件Ⅵ1.0版 版权所有:华东理工大学物理化学教研室 一页下一页返回目录

版权所有：华东理工大学物理化学教研室 上一页 下一页 物理化学多媒体课堂教学软件 物理化学多媒体课堂教学软件 V1.0版 返回目录 12.1 引 言

平衡规律 速率规律 理论方法 理论方法 普遍规律][物质特性 普遍规律|物质特性 宏观化学 热性质白实验测定 非理想性 层次热力学界面性质经验半经验方法 层次和化学传递性质包实验测定 宏观传递 电极性质 动力学反应性质包经验半经验方法 微观到 宏观 (OS/0p)=-(V/07 验方法 微观 (aS/aT)B=C,/T 版权所有:华东理工大学物理化学教研室 上一页下一页节首

版权所有：华东理工大学物理化学教研室 上一页 下一页 节首 图 0-1 研究平衡规律的框架 宏观 层次 微观层次 微观到 宏观层次 平衡规律 理论方法 实验测定 经验半经验方法 普遍规律 统计 热力学 物质特性 分子结构 分子能级 分子间力 理论方法 实验测定 经验半经验方法 普遍规律 化学 热力学 物质特性 pVT 关系 热性质 非理想性 界面性质 电极性质 理论方法 普遍规律 量 子 力 学 物质特性 粒子质量 粒子电荷 图 0-2 研究速率规律的框架 宏观 层次 微观层次 微观到 宏观层次 速率规律 理论方法 实验测定 经验半经验方法 普遍规律 统 计 力 学 物质特性 分子结构 分子能级 分子间力 位能面 理论方法 实验测定 经验半经验方法 普遍规律 传递 和化学 动力学 物质特性 传递性质 反应性质 理论方法 普遍规律 量 子 力 学 物质特性 粒子质量 粒子电荷 T TVpS p ∂ ∂ = − ∂ ∂ )()( ∂ ∂ = pp /)( TCTS

平衡规律 速率规律 理论方法 理论方法 普遍规律][物质特性 普遍规律|物质特性 宏观化学 热性质白实验测定 宏观传递 非理想性 层次热力学界面性质经验半经验方法 层次和化学传递性质包实验测定 电极性质 动力学反应性质包经验半经验方法 理论方法 理论方法 [普遍规律】物质特性 [普遍规律】物质特性 微观到 统计 分子结构白实验测定 统计 分子结构实验测定 微观到 分子能级 宏观层次热力学|分于同力包经验半经验方法宏观层次力学 分子间力包经验半经验方法 位能面 理论方法 理论方法 [普遍规律][物质特性 普遍规律]物质特性 微观层次 量子粒子质量 微观层次 量子粒子质量 力学粒子电荷 力学粒子电荷 图0-1研究平衡规律的框架 图0-2研究速率规律的框架 版权所有:华东理工大学物理化学教研室 上一页下一页节首

版权所有：华东理工大学物理化学教研室 上一页 下一页 节首 图 0-1 研究平衡规律的框架 宏观 层次 微观层次 微观到 宏观层次 平衡规律 理论方法 实验测定 经验半经验方法 普遍规律 统计 热力学 物质特性 分子结构 分子能级 分子间力 理论方法 实验测定 经验半经验方法 普遍规律 化学 热力学 物质特性 pVT 关系 热性质 非理想性 界面性质 电极性质 理论方法 普遍规律 量 子 力 学 物质特性 粒子质量 粒子电荷 图 0-2 研究速率规律的框架 宏观 层次 微观层次 微观到 宏观层次 速率规律 理论方法 实验测定 经验半经验方法 普遍规律 统 计 力 学 物质特性 分子结构 分子能级 分子间力 位能面 理论方法 实验测定 经验半经验方法 普遍规律 传递 和化学 动力学 物质特性 传递性质 反应性质 理论方法 普遍规律 量 子 力 学 物质特性 粒子质量 粒子电荷

大量微观粒子构成的宏观系统 宏观性质 微观结构和运动 →宏观性质 →宏观性质 ◆宏观现象是微观运动的结果 ◆宏观现象与微观现象有差别 ◆宏观性质可由相应微观性质统计平均得出 版权所有:华东理工大学物理化学教研室 上一页下一页节首

版权所有：华东理工大学物理化学教研室 上一页 下一页 节首 大量微观粒子构成的宏观系统 大量微观粒子构成的宏观系统 微观结构和运动 微观结构和运动 →宏观性质 宏观性质 →宏观性质 ‹ 宏观现象是微观运动的结果 宏观现象是微观运动的结果 ‹ 宏观现象与微观现象有差别 宏观现象与微观现象有差别 ‹ 宏观性质可由相应微观性质统计平均得出 宏观性质可由相应微观性质统计平均得出

实验基础 若干基本假定 基本方法 普遍规律 物质特性 应用 版权所有:华东理工大学物理化学教研室 上一页下一页节首

版权所有：华东理工大学物理化学教研室 上一页 下一页 节首 实验基础 普遍规律 若干基本假定 基本方法 应 用 物质特性

系统分类 独立子系统:各粒子间除可以产生弹性碰撞 外,没有任何相互作用 相倚子系统:各粒子间存在相互作用 离域子系统:各粒子可在整个空间运动 定域子系统:各粒子只能在固定位置附近的小 范围內运动。 版权所有:华东理工大学物理化学教研室 上一页下一页节首

版权所有：华东理工大学物理化学教研室 上一页 下一页 节首 系统分类 独立子系统: 各粒子间除可以产生弹性碰撞 各粒子间除可以产生弹性碰撞 外，没有任何相互作用 外，没有任何相互作用 相倚子系统: 各粒子间存在相互作用 各粒子间存在相互作用 离域子系统: 各粒子可在整个空间运动 各粒子可在整个空间运动 定域子系统: 各粒子只能在固定位置附近的小 各粒子只能在固定位置附近的小 范围内运动

按统计热力学的系统分类,请问: >理想气体属于:独立离域子系统 >实际气体属于:相倚离域子系统 >理想溶液属于:相倚离域子系统 >晶体属于: 定域子系统 版权所有:华东理工大学物理化学教研室 上一页下一页节首

版权所有：华东理工大学物理化学教研室 上一页 下一页 节首 按统计热力学的系统分类，请问： ¾理想气体属于： ¾实际气体属于： ¾理想溶液属于： ¾晶体属于： 独立离域子系统 相倚离域子系统 相倚离域子系统 定域子系统

12.2微观状态的描述 物理化学多媒体课堂教学软件Ⅵ1.0版 版权所有:华东理工大学物理化学教研室 一页下一页返回目录

版权所有：华东理工大学物理化学教研室 上一页 下一页 物理化学多媒体课堂教学软件 物理化学多媒体课堂教学软件 V1.0版 返回目录 12.2 微观状态的描述 微观状态的描述

分子运动形式分类 微观状态宏观系统中所有分子或粒子在某瞬 间所处的运动状态的总和 外部运动—分子作为整体的平动 内部运动—构成分子的各粒子间的相对运动 热运动 能量在各分子上的分配(或分 布)随温度而异 非热运动能量在各分子上的分配(或分 布)不随温度而变 版权所有:华东理工大学物理化学教研室 上一页下一页节首

版权所有：华东理工大学物理化学教研室 上一页 下一页 节首 分子运动形式分类 分子运动形式分类 微观状态——宏观系统中所有分子或粒子在某瞬 宏观系统中所有分子或粒子在某瞬 间所处的运动状态的总和 间所处的运动状态的总和 外部运动—— 热运动—— 内部运动—— 非热运动—— 分子作为整体的平动 构成分子的各粒子间的相对运动 能量在各分子上的分配（或分 布）随温度而异 能量在各分子上的分配（或分 布）不随温度而变