第九章统计热力学思考题.ppt

第1页，共16页，星期日，2025年，2月5日能级公式量子数简并度g双原子分子自由度该种能级的特点平动转动振动电子与核第2页，共16页，星期日，2025年，2月5日能级公式量子数简并度g双原子分子自由度该种能级的特点平动转动振动电子与核各能级gt不同32J=0,1,2,…1各能级gv=1能级间隔极小，能级充分开放，近似连续变化，可用经典力学处理能级间隔较大，量子化特征明显，常温下能级开放能级间隔很大，量子化特征很明显，温度不是极高时，多数粒子处于基态，能级不开放能级间隔很大，量子化特征很明显，全部温度时，所有粒子处于基态第3页，共16页，星期日，2025年，2月5日1.假设某系统的粒子有平动和转动这两种运动，某平动能级有三个量子态（即简并度gt=3）α,β,γ；某转动能级有两个微观状态（即简并度gr=2）Ⅰ，Ⅱ；问：粒子总的微观状态有哪些，总简并度g为几？答：有αⅠ,αⅡ,βⅠ,βⅡ,γⅠ，γⅡ共6个微观状态，g=6第4页，共16页，星期日，2025年，2月5日1.某定域子系统，N=4，各能级gi=1，（1）能级分布数为（1,1,1,1），则微观状态数WD=；(2)能级分布数为（2,1,1），则微观状态数WD=；(3)能级分布数为（3,1），则微观状态数WD=；(4)能级分布数为（2,2），则微观状态数WD=；第5页，共16页，星期日，2025年，2月5日1.某定域子系统，N=4，各能级gi=1，（1）能级分布数为（1,1,1,1），则微观状态数WD=24；(2)能级分布数为（2,1,1），则微观状态数WD=12；(3)能级分布数为（3,1），则微观状态数WD=4；(4)能级分布数为（2,2），则微观状态数WD=6；第6页，共16页，星期日，2025年，2月5日1.某定域子系统，N=4，各能级gi=1，（1）能级分布数为（1,1,1,1），则微观状态数WD=24；(2)能级分布数为（2,1,1），则微观状态数WD=12；(3)能级分布数为（3,1），则微观状态数WD=4；(4)能级分布数为（2,2），则微观状态数WD=6；2.某定域子系统，总粒子数为N，各能级gi=1，（1）能级分布数为（1,1,1,…），则微观状态数WD=；（1）能级分布数为（n1,n2,n3,…），则微观状态数WD=；第7页，共16页，星期日，2025年，2月5日1.某定域子系统，N=4，各能级gi=1，（1）能级分布数为（1,1,1,1），则微观状态数WD=24；(2)能级分布数为（2,1,1），则微观状态数WD=12；(3)能级分布数为（3,1），则微观状态数WD=4；(4)能级分布数为（2,2），则微观状态数WD=6；2.某定域子系统，总粒子数为N，各能级gi=1，（1）能级分布数为（1,1,1,…），则微观状态数WD=N!；（1）能级分布数为（n1,n2,n3,…），则微观状态数WD=第8页，共16页，星期日，2025年，2月5日1.某定域子系统，N=4，各能级gi=1，能级分布数为（3,1），则WD=4；3.某定域子系统，N=4，g1=2，g2=1，能级分布数为（3,1），则WD=；4.某定域子系统，总粒子数为N，各能级的简并度为gi，则WD=1.某定域子系统，总粒子数为N，各能级gi=1，能级分布数为（n1,n2,n3,…），则微观状态数WD=32第9页，共16页，星期日，2025年，2月5日需要背诵的公式第10页，共16页，星期日，2025年，2月5日平动配分函数转动配分函数振动配分函数能量零点选择有无影响无影响无影响有影响计算公式第11页，共16页，星期日，2025年，2月5日1.写出玻尔兹曼分布定律，公式中的称为能级的。2.某能级分布的粒子个数占全部粒子的分数=除以。热力学能与配分函数的关系式是