第8章热力学平斷态 §8.1热力学系统平衡态 §8.2热力学第零定律温度和温标 §8.3理想气体温标和状态方程 §8.4理想气体微观模型 压强和温度的 统计意义 §8.5能量均分定理 §8.6麦克斯韦速率和速度分布 §8.7玻尔兹曼分布 §8.8量子统计分布简介
§8.1 热力学系统 平衡态 第 8 章 热力学平衡态 §8.2 热力学第零定律 温度和温标 §8.3 理想气体温标和状态方程 §8.4 理想气体微观模型 压强和温度的 统计意义 §8.5 能量均分定理 §8.6 麦克斯韦速率和速度分布 §8.7 玻尔兹曼分布 §8.8 量子统计分布简介
§8.5能量均分定理 一、自由度s 自由度定义：确定物体位置所需独立坐标的个数 1.一个质点s=3 (a.B.r) 2.刚体 平动自由度 5=3+3=6 cos2 a+cos2 B+cos2y =1 转动自由度
x y z 一、自由度 s 自由度定义：确定物体位置所需独立坐标的个数 1. 一个质点 2. 刚体 (x,y,z) α β γ ),,( s =3 θ )( 1coscoscos2 2 2 s = 3 + 3 =6 γβα =++ 平动自由度 转动自由度 §8.5 能量均分定理
3.分子（刚性） 单原子分子：5=3 (a,B) 双原子分子：s=5 '(x,y,2) 多原子分子：5=6 非刚性 双原子分子：5=5+1=6
3. 分子（刚性） 单原子分子： s =3 双原子分子： (x, y, z) α β ),( s =5 多原子分子： s =6 非刚性 双原子分子： s =5+1=6
二、能量均分定律 8= 11 3 -mv kT 2 统计假设 2 1 3 1 mv 2 mvs=mv2=kT 对于处于温度为T的平衡态下的系统，其分子在每个 自由度上都具有相同的平均动能(1/2)kT 能量均分定律 适用于气体、较高温度下的液体和固体
kTvm 2 3 2 1 2 ε t == 222 2 3 1 vvvv zyx === x y z kTvmvmvm 21 21 21 21 2 2 2 === 统计假设 对于处于温度为T 的平衡态下的系统，其分子在每个 自由度上都具有相同的平均动能 ——能量均分定律 )2/1( kT 二、能量均分定律 适用于气体、较高温度下的液体和固体
若分子t:平动自由度，：转动自由度 5:振动自由度 分子平均总能量： E=U+r+2)2 √对自由度为i的刚性分子 分子平均总动量：E=二kT 2
t : 平动自由度， r : 转动自由度 分子平均总能量： kTsrt 21 ε ++= )2( s: 振动自由度 若分子 9对自由度为 i 的刚性分子 分子平均总动量： kT i 2 ε =