武汉大学：《物理化学》课程教学资源（PPT课件）第六章 统计热力学（系综理论、配分函数、理想气体统计理论）

巨正则系综：无数宏观上完全相似的体系的集合，体系与环 境之间既有物质也有能量的交换 铁丝网 TVp IVμ T,Vu T,Vμ T.Vu T,Vμ TVp Tμ TVp TVp TVμ TVp T,Vμ T,Vμ T.Vp T.Vu TVH TVp 工，Vμ TVμ TVμ T,Vμ TVu T,Vμ T,Vμ 工，Vμ T,Vμ T.Vu Tμ T,Vμ I,Vgμ TVμ TVp TVμ TVμ

巨正则系综:无数宏观上完全相似的体系的集合,体系与环 境之间既有物质也有能量的交换 T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, T,V, 铁 丝 网

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微正则系综(micro canonical ensemble) 正则系综(canonical ensemble) 巨正则系综(grand canonical ensemble) 。 处理宏观体系所得到的结果是相同的. 三种统计象综是等效的 。 最常采用的是： 正则系综 正则系综的体系： 宏观上完全相同； 微观运动状态各不相同； 包括了所有可达的微观运动状态

• 微正则系综(micro canonical ensemble) 正则系综(canonical ensemble) 巨正则系综(grand canonical ensemble) • 处理宏观体系所得到的结果是相同的. • 三种统计系综是等效的 • 最常采用的是: 正则系综 • 正则系综的体系: • 宏观上完全相同; • 微观运动状态各不相同; • 包括了所有可达的微观运动状态

·正则系综的体系之间已达热平衡. 由于热交换的不均匀性，正则系综中体系的 能量有所不同. ·体系具有的能量在平均能量值上下波动 ·这种波动称为能量的涨落(uctuation). s5塔

• 正则系综的体系之间已达热平衡. • 由于热交换的不均匀性,正则系综中体系的 能量有所不同. • 体系具有的能量在平均能量值上下波动. • 这种波动称为能量的涨落(fluctuation). t E U

统计热力学是微观与宏观之间的桥梁。 ·其基本任务是由物质的微观性质求出体系的 宏观热力学量. ● 量子力学→微观态的能级(E1) 象综理论→微观态出现的几率P) 求统计平均值：<E>=∑PE:=U S H U(特性函数)→F G

• 统计热力学是微观与宏观之间的桥梁. • 其基本任务是由物质的微观性质求出体系的 宏观热力学量. • 量子力学  微观态的能级(Ei ,gi) • 系综理论  微观态出现的几率(Pi) • 求统计平均值: <Ei> = PiEi = U U(特性函数) F S G H CV