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物理化学电子教案—第三章第三章统计热力学基础3.1概论统计热力学研究方法统计热力学基本任务统计热力学基本任务定位体系和非定位体系定位体系和非定位体系独立粒子体系和相依粒子体系独立粒子体系和相依粒子体系统计体系分类统计体系分类统计热力学基本假定统计热力学基本假定3.2Boltzmann统计定位体系微态数定位体系微态数定位体系最概然分布定位体系最概然分布简并度(degeneration)简并度(degeneration)简并度(degeneration)有简并度时定位体系微态数有简并度时定位体系微态数有简并度时定位体系微态数有简并度时定位体系微态数有简并度时定位体系微态数非定位体系最概然分布非定位体系最概然分布Boltzmann公式其它形式Boltzmann公式其它形式熵和亥氏自由能表示式熵和亥氏自由能表示式熵和亥氏自由能表示式熵和亥氏自由能表示式熵和亥氏自由能表示式3.3配分函数3.3配分函数3.3配分函数配分函数分离配分函数分离配分函数分离配分函数分离非定位体系配分函数与热力学函数关系非定位体系配分函数与热力学函数关系非定位体系配分函数与热力学函数关系非定位体系配分函数与热力学函数关系非定位体系配分函数与热力学函数关系定位体系配分函数与热力学函数关系定位体系配分函数与热力学函数关系定位体系配分函数与热力学函数关系3.4各配分函数计算原子核配分函数原子核配分函数电子配分函数电子配分函数平动配分函数平动配分函数平动配分函数平动配分函数转动配分函数转动配分函数从转动惯量I求得。除H2外,大多数分子很小,,所以用积分号代替求和号,并令,代入后得:转动配分函数振动配分函数振动配分函数振动配分函数振动配分函数振动配分函数3.5配分函数对热力学函数贡献原子核配分函数贡献原子核配分函数贡献原子核配分函数贡献电子配分函数贡献电子配分函数贡献平动配分函数贡献平动配分函数贡献平动配分函数贡献平动配分函数贡献平动配分函数贡献平动配分函数贡献转动和振动配分函数贡献转动和振动配分函数贡献转动和振动配分函数贡献转动和振动配分函数贡献转动和振动配分函数贡献转动和振动配分函数贡献3.6单原子理想气体热力学函数计算3.6单原子理想气体热力学函数计算(1)Helmholtz自由能A(1)Helmholtz自由能A(2)熵(3)热力学能(4)定容热容(5)化学势(5)化学势(5)化学势(6)理想气体状态方程3.7双原子理想气体热力学函数计算双原子分子全配分函数双原子分子全配分函数计算氧分子计算氧分子计算氧分子计算氧分子计算氧分子计算氧分子计算氧分子计算氧分子JAMESCLERKMAXWELLLUDWIGBOLTZMANNALBERTEINSTEINALBERTEINSTEINALBERTEINSTEINALBERTEINSTEINENRICOFERMIENRICOFERMIENRICOFERMIPAULADRIENMAURICEDIRACPAULADRIENMAURICEDIRAC