物理化学6章统计热力学初步习题课课件

统计热力学初步习题课二.配分函数及配分函数的应用配分函数及配分函数的应用配分函数的定义配分函数的求算配分函数与热力学函数的关系配分函数的应用分子的运动状态及能级公式各种运动方式配分函数的求算分子配分函数的分离由配分函数求各热力学函数（包括内能、熵、热焓、功函、自由能、热容等）分子最低能级的选择对热力学函数的影响自由能函数与热函函数的定义、求法及应用化学反应平衡常数的求算统计热力学初步习题课二.配分函数及配分函数的应用配分函数及配1统计热力学初步习题课基本公式一.分子各种运动状态的能级公式1.气体分子的平动能2.转动能（刚性转子）3.振动能线性谐振子线型多原子分子非线型分子统计热力学初步习题课基本公式2统计热力学初步习题课二.分布的微观状态数公式——U、V、N确定的体系1.能级为简并时2.能级为非简并时三.热力学几率公式统计热力学初步习题课二.分布的微观状态数公式——U、V、N确3统计热力学初步习题课四.玻尔兹曼熵公式五.玻尔兹曼分布公式（最可几分布公式）——U、V、N确定的体系六.配分函数Q1.转动配分函数Q转（1）双原子分子和线性多原子分子统计热力学初步习题课四.玻尔兹曼熵公式4统计热力学初步习题课（2）非线型多原子分子2.振动配分函数Q振（1）双原子分子或写成上式中，称为振动特征温度。（2）多原子分子上式中3n-5适用与线型多原子分子，3n-6适用与非线型多原子分子统计热力学初步习题课（2）非线型多原子分子5统计热力学初步习题课3.平动配分函数Q平七.热力学函数与配分函数的关系1.N个粒子组成的独立的非定位体系（1）功函A（2）熵S（3）内能U统计热力学初步习题课3.平动配分函数Q平6统计热力学初步习题课（4）焓H（5）自由能G（6）热容CV2.N个粒子组成的独立的定位体系定位体系的U、H、CV的表示式与非定位体系的表达式是相同的。但S、A、G却不同。（1）熵S统计热力学初步习题课（4）焓H7统计热力学初步习题课（2）功函A（3）自由能GSackur-Tetrode公式八.自由能函数标准情况下有统计热力学初步习题课（2）功函A8统计热力学初步习题课上三式中，为取最低能级为零时的配分函数。九.热函函数十.平衡常数的统计热力学求算对任意的理想气体反应统计热力学初步习题课上三式中，为取最低能级为零时的配分9计算题1.已知Cl2分子转动惯量是1.146×10-45kg·m2,基本振动波数为565cm-1，分子量为70.92。计算1molCl2在298K和1atm压力下，分子的（1）平动配分函数；（2）转动配分函数；（3）振动配分函数。计算题1.已知Cl2分子转动惯量是1.146×10-45kg10计算题解：（1）由可知只需已知m、V及T即可求出Q平。如果将Cl2分子看成是理想气体分子，则有Pv=RT求得：计算题解：（1）由11计算题代入Q平得：（2）对于同核双原子分子（如这里的Cl2）有将题中给出的数据直接代入上式得：计算题代入Q平得：12计算题（3）如果将分子看成是谐振子，则有由题意知，代入上式得：计算题（3）如果将分子看成是谐振子，则有13计算题2.已知一氧化碳分子的转动惯量是基本振动波数，分子量为28.0，其电子基态是单态。计算在298K、1atm下一氧化碳气体的摩尔熵值。计算题2.已知一氧化碳分子的转动惯量是14计算题解：由于CO气体为非定位体系，其熵公式为：可将其看成是体系的平动熵、转动熵、振动熵及电子熵等之和。可先分别求出各运动形式的熵、再求和而得体系的总熵。上式的-klnN!项归入平动熵计算。计算题解：由于CO气体为非定位体系，其熵公式为：15计算题（1）平动熵先求平动配分函数式中m为CO分子的质量计算题（1）平动熵16计算题∴计算题17计算题（2）转动熵先求转动配分函数将题给的数据代入上式

计算题（2）转动熵18计算题（3）振动熵先求振动配分函数已知计算题（3）振动熵19精品课件！精品课件！20精品课件！精品课件