黄淑清热学教程第四章.ppt

分子运动论在研究大量分子组成的系统的热运动性质时发现，对于每一个分子的运动一般都是无规则的，有很大的偶然性。但从整体上却有确定的规律性。物理学上把这种支配大量粒子综合性质和集体行为的规律称为统计规律性。一个小球落在哪里有偶然性；少量小球的分布每次都可能不同；大量小球的分布却是稳定的。研究人口统计规律的一个方法
1)分间隔2)定义相应物理量的分布函数
以身高分布函数为例归一性质3)分布函数的应用
平均值计算式为§4-3理想气体的压强公式关于分子集体运动的统计假设三、理想气体压强公式一个分子对dA冲量：—平动动能的统计平均值如何取小体元？—分子数密度（统计力学）对任何一个分子，速度取值和取向都是偶然事件，不可预知,但对平衡态下大量气体分子，速度的分布将具有稳定的规律：分子总数归一化条件：一般情况下温度为T的平衡态下，气体分子速率分布的概率密度为讨论：验证一下归一化：2.平均速率：3.方均根速率：对于理想气体平衡态，由其满足的麦克斯韦速率分布律得：当气体处于平衡态时，分子处于能量为E状态的几率总是正比于exp（-E/kT）的。这个结论叫玻尔兹曼能量分布律。例.按量子理论，原子能级是分立的，H原子考虑外场,在平衡态下,速度在
坐标在x+dx,y+dy,z+dz之间的分子数其中为该小区域内一个分子的势能。二.重力场中分子按高度分布二、分子的自由度轴单原子分子的平均动能即平均平动动能：能量按自由度均分定理刚性分子：常温，不计振动自由度一.内能：所有热运动分子的内动能与势能的总和。
对于理想气体，由于忽略分子间相互作用力，所以内能只是分子的各种形式的动能和分子内原子振动的势能

1mol理想气体内能为：二.理想气体摩尔热容：由经典能量均分定理室温下气体的值T微观状态：微观上可区分的每一种分布微观状态（位置）0n—微观态数大的宏观态出现的概率大1）平衡态—热力学概率取最大值的宏观态4）玻尔兹曼熵公式2)、一个宏观状态一个值一个S值熵增加原理
（热力学第二定律的另一种表述）初、末态T相同，分子速度分布不变，只有位置分布改变。只按位置分布计算热力学概率。三、孤立系进行可逆过程时熵不变