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文档简介

1、第十二章 独立子系统的统计热力学,基本出发点 物质是由大量的分子或粒子构成 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可通过对相应微观性质的研究经由统计平均得出,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,12-2 微观状态的描述,分子运动形式分类,外部运动,热运动,分子运动自由度,3个平动,3(2)个转动,3n-6(3n-5)个振动,3个平动,2个转动,1个振动,双原子分子,多原子分子,微观状态,单原子分子,3个平动,0个

2、转动,0个振动,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。,确定该分子中所有原子的位置而需要的独立坐标数。,CO2的振动自由度,经典力学描述,量子力学描述,微观状态的描述,微观状态的经典力学描述,子相空间（m 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 这N个点的运动就代表系统微观状态的变化,相空间（G 空间,2rN 维空间 空间任一点代表系统的一个微观状态 这一个点的运动就代表系统微观状态的变化,微观状态的量子力学描述,能级 简并的能级 简并度,1）平动能级,微观状态的量子力学描述,能级 简并的能级 简并度,z,x,y,2）转动能级,微观状态的量子力学描述,能级 简并的能级 简并度,3）振动能级,微观状态的量子力学描述,能级 简并的能级 简并度,分子简化模型,分子热运动 = (1个)三维平动子,2-3个)刚体转子,3n-5(6)个)简谐振子,微观状态的量子力学描述,12-3 统计力学的基本假定,1.一定的宏观状态对应着巨大数目的微观状态，它们各按一定的概率出现,2.宏观力学量是各微观状态相应微观量的统计平均值,力学量和非力学量,3.孤立系统中每

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