1. 統計熱力學的應用
統計熱力學是宏觀熱力學與量子化學相關聯的橋梁。通過系統粒子的微觀性質(分子質量、分褲昌中子幾何構型、分子內及分子間作用力等),利用分子的配分函數計算胡山系統的宏觀性質。由於熱力學是對大量粒子組成的宏觀系統而言,這決定統計熱力學也是研究大量粒子組成的宏觀系統,對這種大樣本系統,最合適的研究方法就是統計平均方法。
2. 熱力學與統計物理學怎麼學
你好,
熱力學(thermodynamics)是自然科學的一個分支,主要研究熱量和功之間的轉化關系。熱力學是研究物質的平衡狀態以及與准平衡態,以及狀態發生變化時系統與外界相互作用(包括能量傳遞和轉換)的物理、化學過程的學科。熱力學適用於許多科學領域和工程領域,如發動機,相變,化學反應,甚至黑洞等等。
熱力學,全稱熱動力學,是研究熱現象中物態轉變和能量轉換規律的學科;它著重研究物質的平衡狀態以及與准平衡態的物理、化學過程。
熱力學是熱學理論的一個方面。熱力學主要是從能量轉化的觀點來研究物質的熱性質,它揭示了能量從一種形式轉換為另一種形式時遵從的宏觀規律。熱力學是總結物質的宏觀現象而得到的熱學理論,不涉及物質的微觀結構和微觀粒子的相互作用。因此它是一種唯象的宏觀理論,具有高度的可靠性和普遍性。熱力學三定律是熱力學的基本理論。
定律
第零定律
兩個熱力學系統均與第三個系統處於熱平衡狀態,此兩個系統也必互相處於熱平衡。
熱力學第零定律的重要性在於它給出了溫度的定義和溫度的測量方法。定律中所說的熱力學系統是指由大量分子、原子組成的物體或物體系。它為建立溫度概念提供了實驗基礎。這個定律反映出:處在同一熱平衡狀態的所有的熱力學系統都具有一個共同的宏觀特徵,這一特徵是由這些互為熱平衡系統的狀態所決定的一個數值相等的狀態函數,這個狀態函數被定義為溫度。而溫度相等是熱平衡之必要的條件。
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3. 統計物理學的研究方法
J.W. 吉布斯把整個系統作為統計的個體 ,提出研究大量系統構成的系綜在相宇中的分布,克服了氣體動理論的困難,建立了統計物理。在平衡態統計理論中,對於能量和粒子數固定的孤立系統,採用微正則系綜;對於可以和大熱源交換能量但粒子數固定的系統,採用正則系綜;對於可以和大熱源交換能量和粒子的系統,採用巨正則系綜。這是三種常用的系統,各系綜在相宇中的分布密度函數均已得出。量子統計與經典統計的研究對象和研究方法相同,在量子統計中系綜概念仍然適用。區別在於量子統計認為微觀粒子的運動遵循量子力學規律而不是經典力學規律,微觀運動狀態具有不連續性,需用量子態而不是相宇來描述。
非平衡態統計物理內容廣泛,是尚在迅速發展遠未成熟的學科。對處於平衡態附近的系統,研究其趨於平衡的弛豫時間及其與溫度的依賴關系;對離平衡不太遠,維持溫度差、濃度差、電勢差等而經歷各種輸運過程的系統,研究其各種線性輸運系數,另外,還研究漲落現象。弛豫、輸運、漲落是平衡態附近的主要非平衡過程。
4. 熱力學與統計物理的內容簡介
本教材是參照綜合性大學物理系本科熱力學與統計物理課程教學大綱編寫的.全書共10章,系統地闡述熱力學和統計物理學的基本規律、基本理論和方法,分別從宏觀上和微觀上描述熱力學系統的熱現象和熱性質.各章的主要內容是:第1、2章熱力學基本概念,第零、第一、第二和第三定律,特性函數法;第3章相平衡和相變的熱力學理論,化學熱力學;第4章線性不可逆過程熱力學;第5章統計規律性,概率分布,等概率原理,近獨立粒子系統計方法;第6章系綜理論;第7、8章系綜理論對經典系統和量子系統的應用,第9章漲落理論,相關函數,線性響應和漲落耗散定理;第10章近平衡的非平衡統計理論.部分章節後面給出例題,每章後面附有習題並給出答案。
本書可作為理工科大學和師范大學物理專業或相近專業的教材和參考書,也可供有關研究生、教師等參考。
5. 熱力學和統計物理需要用到哪些數學物理知識,哪些教材里有
1. 入門型:偏科普的。起始熱力學相當簡單,如果高中物理學習的還可以的話,學完微積分,大部分熱力學都不成問題。這類書推薦趙凱華老師的熱學教材,大約是《新概念物理學:熱學》吧,此外費曼物理學講義的熱學部分也很不錯,很有趣。
2. 適中型:適合系統學習。當時我們在清華學的是王誠泰的《統計物理學》,感覺適合快速學會,但有些概念不夠深入。李政道有一本統計物理,網上可以找到電子版,簡潔明了,道理清晰。此外,朗道一套裡面統計力學1,講得透徹,也詳細,幾乎可以當工具書用,但初學稍顯枯燥。
3. 進階與補充。學點量子力學,對統計物理的理解會全面深入一些,感興趣可以看看量子統計的書。此外,物理化學,作為統計、熱力學在化學中的應用,也很有趣,可以對化學反應有更好的認識。