华东理工大学：物理化学（中英文） 第12章 独立子系统的 统计热力学

第12章独立子系统的 统计热力学 121引言 L统计力学原理 122微观状态的描述 123统计力学的基本假定 124最概然分布 I独立子系统的统计分布 125麦克斯韦-玻尔兹曼分布 126子配分函数

第12章 独立子系统的 统计热力学 12.1引言 I.统计力学原理 12.2微观状态的描述 12.3统计力学的基本假定 12.4最概然分布 12.5麦克斯韦-玻尔兹曼分布 II.独立子系统的统计分布 12.6子配分函数 返回首页

I独立子系统的热力学性质 127独立子系统的热力学函数 128气体的标准摩尔热容 129原子晶体的热容 12.10气体的标准摩尔熵 121l气相反应的标准平衡常数

12.7独立子系统的热力学函数 III.独立子系统的热力学性质 12.8气体的标准摩尔热容 12.9原子晶体的热容 12.10气体的标准摩尔熵 12.11气相反应的标准平衡常数

12-1引言 平衡规律 速率规律 理论方法 理诡方法 遍规律][物质特性 遍规律]物质特性 p系 宏 化学 白实验测定 宏传递 传递性质 实验测定 层次热力学界面性质白经验半经验方法 非理想性 层次和化学 动力学反应性质白经验￥经验方法 理说方法 理方法 普遍规律 物质特性 音遍规律「物质特性 统计 分子结构实验测定 统计 分子结构实验测定 微到 微凝到 分子能级 意层次热力学分子间力经验半验方法宏魏层次力学 分子间力<签验半绘验方法 位能面 理论方法 理论方法 音遍规律][物质特性 [遍规律][物质特性 微测层次 量子 粒子质量 微麦层次 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

12-1 引 言 返回章首

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

大量微观粒子构成的宏观系统 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 ◆ 宏观现象与微观现象有差别 返回章首

统计力学的基本出发点 1物质由大量的分子或粒子构成。 2热现象是大量分子运动的整体表现,与 热现象有关的各种宏观性质(pV关系、 热容、反应焓、传递性质、反应速率常 数等)可通过对相应微观性质的研究经 由统计平均得出

统计力学的基本出发点 1.物质由大量的分子或粒子构成。 2.热现象是大量分子运动的整体表现，与 热现象有关的各种宏观性质（pVT关系、 热容、反应焓、传递性质、反应速率常 数等）可通过对相应微观性质的研究经 由统计平均得出 。 返回章首

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 范围内运动

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 范围内运动。 返回章首

I.统计力学原理 12-2微观状态的描述 热运动能量在各分子上的分配(分布) 随温度而异(平动、转动、振 动) 非热运动一般的温度变化难以产生能级 的跃迁或激发(电子运动、核 运动)

热运动 能量在各分子上的分配（分布） 随温度而异（平动、转动、振 动）。 非热运动 一般的温度变化难以产生能级 的跃迁或激发（电子运动、核 运动）。 I. 统计力学原理 12-2 微观状态的描述 返回章首

1分子运动形式的分类 外部运动 热运动 内部运动 非热运动 分子热运动描述 双原子分子 多原子分子 3个移动 3个移动 2个转动 3(2)个转动 1个振动 3n-6(3n-5个振动

1.分子运动形式的分类 外部运动 热运动 内部运动 非热运动 分子热运动描述 3个移动 3(2)个转动 3n-6(3n-5)个振动 3个移动 2个转动 1个振动 双原子分子 多原子分子 返回章首

运动自由度一个具有n个原子的分子 平动自由度转动自由度振动自由度 非线型3 3n-6 线型3 3n-5 O C O ChO C O OC O

运动自由度 一个具有n个原子的分子 平动自由度 转动自由度 振动自由度 3 3 3n-6 3 2 3n-5 非线型 线 型 O C O O C O O C O O C O 返回章首

2微观状态的经典力学描述 子相空间(空间) ◆2r维空间 空间任一点代表一 个分子的状态 ◆任一时刻所有分子 在空间都有确定的 : 位置,代表一个微 p (mur) 观状态 相空间(空间) ◆2rN维空间 ◆空间任一点代表系统的一个微观状态

2.微观状态的经典力学描述 子相空间（ 空间） ◆2r 维空间 ◆空间任一点代表一 个分子的状态 ◆任一时刻所有分子 在空间都有确定的 位置，代表一个微 观状态 相空间（ 空间） ◆2rN 维空间 ◆空间任一点代表系统的一个微观状态  Γ 返回章首