统计热力学(统计热力学的前景)

内容来源：肖登天更新时间：2024-05-04 23:44:09

统计热力学，用概率学和统计学研究热力学宏观和微观之间的规律。热是大量分子做无规则运动的宏观表象，通过方法研究宏观热力学和微观分子之间的规律学科。实质上是物理科学。统计力学，与统计热力学相同。玻尔兹曼提出了热力学中的熵与体系总微观状态数之间的关系假定，从而建立了统计力学。 S = k ln Omega 其中 Omega 是体系的总的微观状态数。 Omega = sum_i t_i 即 ln Omega = ln sum_i t_i 而在所有的分布中存在一种微观状态数最多的最概然分布 t_m = max (t_i) 显然最概然分布微观状态数与总微观状态数存在以下不等式 begin {align} t_m &< sum_i t_i < n t_m \ t_m &< Omega < nt_m \ ln t_m &< ln Omega < ln t_m + ln n end {align}热力学与统计物理翁明其:weng@ustceducn;物质楼C 楼515(五楼西南角)http://stafustceducn/ weng 助教:张博钧 + 电话:17318559908 email:hoglin@mailustceducn 课程QQ群参考文献: 曹烈兆&周子舫,《热学、热力学与统计物理》(上,下),科学出版社前言本文旨在梳理热力学与统计物理热力学部分的主要知识点，以备复习之用。使用的教材汪志诚《热力学ⷧ𛟨‰駐†》（第六版）。文中知识点对应在书上的页码以（p**）形式标注。第一章热力学的基本规律本章共有11个知识点，主要介绍了热力学几个定律、卡诺定理和熵的概念、应用。 1热力学系统的平衡状态及其描述（热力学平衡态：孤立系统的各种宏观性质在长时间内不发生任何变化，这样的状态称为热力学平衡态。（对于处在各种条件下的非孤立系，热力学用相应的热力学函数作为判据判定系统是否处在平衡状态，并导出两系统的热动平衡条件。）（p （描述参量：热力学中需要用到几何参量、力学参量、电磁参量、化学参量四类参量来描写热力学系统的平衡状态。 (p课程概述《统计热力学》是研究由大量微观粒子组成的宏观物质系统的热现象和热运动规律的理论课程。通过本课程的学习，学生应掌握热力学与统计物理学的基本概念、基本原理和处理热物理问题的基本方法。在总结多年教学实践和课程改革前期探索的基础上，《统计热力学》对传统的《热力学统计物理》课程体系和教学计划进行了全面改革和调整。充分考虑与前期《热学》课程的妥善衔接和为研究生课程《高等统计物理学》奠定坚实基础。《统计热力学》以统计物理为主线，以“系综理论”为基础，从微观量子论出发，以一个基本假设—等概率原理为切入点，循序渐进地阐明统计物理的基本理论。同时，运用统计物理的理论导出热力学基本定律，给出统计物理概念与宏观现象的对应，真正实现了热现象宏观与微观理论的统一。了解热力学与统计物理的发展历史和科学人物，培养科学精神。 2 掌握热力学基本定律、热力学基本方程、统计物理的基本假设、系统理论。 3 能够利用所学知识分析常见热力学系统（特别是理想气体）的性质。 4 具备文献检索和阅读能力，能够了解前沿研究动态，并可以运用所学知识分析前沿问题，提出创新见解。 5 形成个人的知识体系，能够在今后的学习与研究中合理利用本课程知识。课程大纲预备知识《热学》、《概率论与数理统计》、《量子力学》参考资料课程概述《统计热力学》是研究由大量微观粒子组成的宏观物质系统的热现象和热运动规律的理论课程。通过本课程的学习，学生应掌握热力学与统计物理学的基本概念、基本原理和处理热物理问题的基本方法。在总结多年教学实践和课程改革前期探索的基础上，《统计热力学》对传统的《热力学统计物理》课程体系和教学计划进行了全面改革和调整。充分考虑与前期《热学》课程的妥善衔接和为研究生课程《高等统计物理学》奠定坚实基础。《统计热力学》以统计物理为主线，以“系综理论”为基础，从微观量子论出发，以一个基本假设—等概率原理为切入点，循序渐进地阐明统计物理的基本理论。同时，运用统计物理的理论导出热力学基本定律，给出统计物理概念与宏观现象的对应，真正实现了热现象宏观与微观理论的统一。统计热力学是宏观热力学与量子化学相关联的桥梁。通过系统粒子的微观性质（分子质量、分子几何构型、分子内及分子间作用力等），利用分子的配分函数计算系统的宏观性质。热力学是"唯象理论"，是根据实验得到的，与统计物理的层次不同。也正是因为大部分内容都自于实验，在引出很多概念的时候确实对于我为给出定义的概念，我将用“”划出，表示一种模糊的表述。搜索结果