第九章 统计热力学初步

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第九章 统计热力学初步. § 9.1 粒子各运动形式的能级及能级的简并度 § 9.2 能级分布的微态数及系统的总微态数 § 9.3 最概然分布与平衡分布 § 9.4 玻耳兹曼分布 § 9.5 粒子配分函数的计算 § 9.6 系统的热力学能与配分函数的关系 § 9.7 系统的摩尔定容热容与配分函数的关系. 目 录. § 9.8 系统的熵与配分函数的关系 § 9.9 其它热力学函数与配分函数的关系 § 9.10 理想气体反应的标准平衡常数 § 9.11 系综理论简介. 导论:. - PowerPoint PPT Presentation

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  • U N V p

  • 9.1 n te-rv

  • t rven n 3n3 23n 5 ;3 3n 3 3 = 3n 6

  • kR/ L=1.38110-23 J K-1

  • ge,0 gn,0

  • 9.2

  • N NUV (9/2)hAB C

  • n0 n1 n2 n3 ni ni i I0 3 0 0 3 9h/2 II2 0 0 1 3 9h/2 III1 1 1 0 3 9h/2

  • N = 3U = 9h /2ABC

  • DWD

  • WD

  • N i n1 n2

  • m PA 1/6

  • 2. 1024 NU V

  • NU V P P = 1 / PD = WD /

  • 3. N, U, V 9.2.21, 3, 6, P1 = 1/10 P2 = 3/10 P3 = 6/10 3

  • N ABAM BN M

  • M M = N/ 2 WB

  • N = 10 N = 20 WD PD 9.3.1 9.3.2

  • 9.3.1 N=10 AB =1024

  • 9.3.2 N=20 AB = 1048 576 N 1020 N =10 PB = 0. 246 N =20PB=0. 1762

  • N N=10M = 4560. 656 N=20M = 89 10 11 12 0.737 PD /PB =19. 3. 1 PD / PB N NM/N=0. 5

  • 1

  • N,U,V

  • N

  • NUV WD 9.2 ni WD

  • *2.

  • n x ( n 2 ) 1 2 F Z

  • V

  • WD ni

  • ni ln WD

  • gi gi = gt,i gr,i gv,i ge,i gn,i (9.5.2)

  • 2.q

  • 0 i i i i 0 i 0 = i 0 ( 9. 5. 5 )

  • t,0 0 r,0 = 0 q t0 qt qr0 qr qv0 qv 10

  • ni

  • pV = nRT n = N /L pV = NRT/L = NkT ( k = R/L) V = NkT/p m =M /L

  • 9.5.2 T =300 K V =10 6 m3 qt ft

  • v v >> r v= 5982 K vCO= 3084 K v >> T qv qv

  • q0 q

  • Um = Ut + Ue + Un

  • *3.

  • 2.CV,t CV,r CV,v

  • 9.7.1 CO r= 2.77 K v= 3070 K 101.325 kPa 400 K CV,m CV,m,=( 18.223 + 7.683110 -3 T/K1.172 10 -6 T 2/K2 ) J mol-1 K-1

  • * 9.7.2 -PbAl Cp,m 3R CV,m= CV,v R CV,m= CV,v = 3R Cp,m CV,m Cp,m 3R Cp,m = CV,m = CV,v = 3R -

  • 2. N PB = WB / ln WB / ln 1 ln WB ln

  • N 1024 ln WB ln ,

  • N WB S = k ln WB (9.8.2)

  • 0 K COCOCOCO OCCOOCOC = 2N R ln 2

  • S = S t + S r + S V + S e + S n 9.8.6

  • A B

  • St m N T V

  • 9.8.2 298. 15 K 146.6 J mol-1 K-1

  • 298.15 K 146.6 J mol-1 K-1 0.2%

  • 6.

  • CO T 0 K = 1

  • S0=0 S > 0

  • 12A G

  • 9.9.1 HI r =9.0 K v =3200 K 500 K HI

  • 4.

  • 9.10

  • 9.11 N

  • N N ON

  • 1 NVT 2N V U 3 VT N1 N2 1 2

  • NV T (N ) N t = N NV t = N V Et N T

  • A(N,V,T)