复旦大学：《统计热力学》课程教学资源（课件讲稿）05 配分函数和热力学函数

已包H厄✉ Chapter5配分函数和热力学 函数 从配分品数导出热力学画数 热力学量围绕平均值的涨游

Chapter 5 配分函数和热力学 函数 从配分函数导出热力学函数 热力学量围绕平均值的涨落

Center for Theoretical Chemical Physics Laboratory of Molecular Catalysis Innovative Material §5-1从配分函数导出热力学函数 对于所有系统（正则，巨正则，独立体系） B kgT S=kg In2 ■对于正则系综： 1)能量 0=∑8，eek7 E=kgT2 oInQ at 李振华 2013/9/26 统计热力学第五章 2 造

李 振 华 制 2013/9/26 统计热力学第五章 2 造 §5-1从配分函数导出热力学函数  对于所有系统（正则，巨正则，独立体系） S k Ω k T B B ln 1     对于正则系综： 1）能量 V B i E k T i T Q E k T Q g e i B             2 ln /

Center for Theoretical Chemical Physics Laboratory of Molecular Catalysis mnovative Material 2)熵 In2=NInO+BE S=ka In2=kgN InQ+kgBE=kgN InQ+kgBNE kN In+kNk,Tr 5=kgInQ+kaT ot 3)亥姆霍兹(Helmholtz)自由能A A=E-TS A=E-T(kg InO+kgBE) A=-kgTIne 振华 2013/9/26 统计热力学第五章 3 造

李 振 华 制 2013/9/26 统计热力学第五章 3 造 2）熵 V B B B B B B B T Q k N Q k Nk T S k Ω k N Q k E k N Q k NE Ω N Q E                  l n l n l n l n l n l n l n 2     3）亥姆霍兹(Helmholtz)自由能A A E T(k lnQ k E) A E TS   B  B    V B B T Q S k Q k T           ln ln A  kB T lnQ

Center for Theoretical Chemical Physics boratory of molecular Catalysis innovative mate 4)压强 由于有热力学关系式： 8A P InO av av P=kgT av 5)Gibbs自由能G G=A+PV G=-k,7In0+k,a形 oIne 6)焓H H=kgT2 oine +k7 olno H=E+PV av 振华 2013/9/26 统计热力学第五章 造

李 振 华 制 2013/9/26 统计热力学第五章 4 造 4）压强 由于有热力学关系式：   T B T V k T Q V A P                      ln 5）Gibbs自由能G G  A PV 6）焓H H  E  PV T B V Q P k T          ln T B B V Q G k T Q Vk T            ln ln T B V B V Q Vk T T Q H k T                   2 ln ln

Center for Theoretical Chemical Physics aboratory of molecular Catalysis innovative mater 7)热容C, C,= 三 OT -2,7f22)+r a2InQ 2013/9/26 统计热力学第五章 李振华制造 5

李 振 华 制 2013/9/26 统计热力学第五章 5 造 7）热容Cv V V B V v T T Q k T T E C                                         2 ln V B V v B T Q k T T Q C k T                     2 2 2 ln ln 2