热统知识点总结.docxVIP

PAGE

PAGE5

第一类知识点

大量微观粒子的无规则运动称作物质的热运动.

宏观物理量是微观物理量的统计平均值.

熵增加原理可表述为：系统经绝热过程由初态变到终态，它的熵永不减小.系统经可逆绝热过程后熵不变.系统经不可逆绝热过程后熵增加.孤立系中所发生的不可逆过程总是朝着熵增加的方向进行.

在某一过程中，系统内能的增量等于外界对系统所做的功与系统从外界吸收的热量之和.

在等温等容条件下，系统的自由能永不增加.在等温等压条件下，系统的吉布斯函数永不增加.

理想气体的内能只是温度的函数，与体积无关，这个结论称为焦耳定律.

7. ??T? ????p?

??V? ??S?

? ? ? ?

S V

????8. ??S? ???p?

?

?

?

?

??V?

T

??T?

V

9. ??T? ???V?

??P? ??S?

? ? ? ?

S p

10.

??S? ????V?

??P? ??T?

? ? ? ?

T p

dU?TdS?pdV

dH?TdS?Vdp

dF??SdT?pdV

dG??SdT?Vdp

由dU?TdS?pdV可得，T???U?

??S?

? ?

V

由dH?TdS?Vdp可得，

??H?

?pV?? ?

?p

? ?

S

单元复相系达到平衡所要满足的热平衡条件为各相温度相等.

单元复相系达到平衡所要满足的力学平衡条件为各相压强相等.

单元复相系达到平衡所要满足的相变平衡条件为各相化学势相等.

对于一级相变，在相变点两相的化学势相等.在相变点两相化学势的一阶偏导数不相等.

对于二级相变，在相变点两相的化学势相等.在相变点两相化学势的一阶偏导数相等.在相变点两相化学势的二阶偏导数不相等.

汽化线有一终止点C，称为临界点.汽化线、熔解线、升华线交于一点，名为三相点.

根据能氏定理：

??S? ?

??S?

lim?? ?

0. lim??V? ?0.

T?0? p?

T

T?0? ?

T

盐的水溶液单相存在时，其自由度数为3.

盐的水溶液与水蒸气平衡时，该系统的自由度数为（ 2 ）.

5.盐的水溶液、水蒸气和冰三相平衡共存时，该系统的自由度数为1.

k元?相系的自由度数为（k???2）.

凝聚系的熵在等温过程中的改变随绝对温度趋于0.

热力学第三定律可以表述为：不可能通过有限的步骤使一个物体冷却到绝对温度的零度.

当两相用固定的半透膜隔开时，达到平衡时两相的温度必须相等.达到平衡时两相的压强不必相等.

如果某一能级的量子状态不止一个，该能级就是简并的.一个能级的量子态

数称为该能级的简并度.

线性谐振子的能级是等间距的，相邻两能级的能量差取决于振子的圆频率.

由玻色子组成的复合粒子是玻色子.

由偶数个费米子组成的复合粒子是玻色子.

由奇数个费米子组成的复合粒子是费米子.

自然界中的“基本”微观粒子可分为两类，称为玻色子和费米子.

平衡态统计物理的基本假设是等概率原理.

等概率原理认为，对于处在平衡状态的孤立系统，系统各个可能的微观状态出现的概率是相等的.

对于处在平衡状态的孤立系统，微观状态数最多的分布，出现的概率最大，称为最概然分布.

一般情形下气体满足经典极限条件，遵从玻耳兹曼分布.

定域系统遵从玻耳兹曼分布.

固体中原子的热运动可以看成3N个振子的振动.

对于处在温度为T的平衡状态的经典系统，粒子能量中每一个平方项的平均值等于1kT.

2

由能量均分定理可知：温度为T的N个单原子分子组成的理想气体的内能是

3NkT.

2

由能量均分定理可知：温度为T的N个刚性双原子分子组成的理想气体的内

能是5NkT.

2

根据能量均分定理，温度为T时，单原子分子的平均能量为3kT.

2

根据能量均分定理，温度为T时，刚性双原子分子的平均能量为5kT.

2

在无穷小的准静态过程中系统从外界吸收的热量等于粒子在各能级重新分

布所增加的内能.

顺磁性固体可以看作是由定域近独立的磁性离子组成的系统，遵从玻耳兹曼分布.

光子气体遵从玻色分布.

金属中的自由电子遵从费米分布.

满足经典极限条件的玻色系统遵从玻耳兹曼分布.

空腔内的电磁辐射可看作光子气体.

玻耳兹曼关系表明，某个宏观状态对应的微观状态数愈多，它的混乱度就愈大，熵也愈大.

满足经典极限条件的费米系统遵从玻耳兹曼分布.

光子的能量动量关系为??cp.

光子的自旋量子数为1.

平衡辐射的内能密度与绝对温度的四次方成正比.

普朗克在推导普朗克公式时，第一次引入了能量量子化的概念，这是物理