第三章 统计热力学.doc

第三章统计热力学
 
一、内容提示
统计热力学研究对象是由大量微观粒子(分子、原子)构成的宏观系统,统计热力学根据微观粒子遵循的力学定律、从微观性质和结构数据(核间距离、键角、振动频率等)出发,应用统计的方法,直接推求系统的宏观性质,从而建立宏观性质与微观性质的联系,要掌握的内容:统计单位的分类;一些基本概念:如能级、简并度、分布和微态,统计热力学的基本假定,最概率分布与平衡分布,玻尔兹曼分布和配分函数,配分函与热力学的关系配分函数的分离,分子全配分函数。
三、判断说明原因
1、当系统折U、N、V一定时,由于粒子可以处于不同的能级上,因而分布数不同,所以系统总的微态数Ω不能确定;
2、玻尔兹曼分布就是最概率分布,也是平衡分布;
3、分子能量零点的选择不同,各能级的能量值也不同;
4、分子能量零点的选择不同,分子的配分函数值也不同;
5、由压力趋于零的氧气组成的系统是独立粒子系统;
6、与分子运动空间有关的分子运动的配分函数是振动配分函数;
7、分子的能量零点的选择不同,玻兹曼公式也不同;
8、在低温下,可以用qr=来计算双原子分子的转动配分函数;
9、一定量的纯理想气体恒温变化时平动配分函数qt发生变化;
10、全配分函数的q总=qt+qr+qv+qe+qn。
三、填空:
1、由N个分子组成的理想气体系统,一种分布的微态数为,N个原子组成的原子晶体系统,一种分布的微态数为;
2、由N个分子组成的理想气体系统,具有微态数最多的分布是,这种分布的微态数WB= ;
3、对于一个U、V、N一定的系统,任何一种分布都必须满足的两个条件是
和;
4、CO分子的平动自由度为,转动自由度为,振动自由度为;
5、×1013S-1,300K时,相邻两振动能级上分子数之比= ;
6、1mol双原子理想气体的平动能Ut= 转动能Ur= ;
7、1mol双原子理想气体常温下热力学能为;
8、O2的转动慢量I=×10-47kg,则O2的转动特征温度是;
9、下列物质中,