1. 统计热力学的应用
统计热力学是宏观热力学与量子化学相关联的桥梁。通过系统粒子的微观性质(分子质量、分裤昌中子几何构型、分子内及分子间作用力等),利用分子的配分函数计算胡山系统的宏观性质。由于热力学是对大量粒子组成的宏观系统而言,这决定统计热力学也是研究大量粒子组成的宏观系统,对这种大样本系统,最合适的研究方法就是统计平均方法。
2. 热力学与统计物理学怎么学
你好,
热力学(thermodynamics)是自然科学的一个分支,主要研究热量和功之间的转化关系。热力学是研究物质的平衡状态以及与准平衡态,以及状态发生变化时系统与外界相互作用(包括能量传递和转换)的物理、化学过程的学科。热力学适用于许多科学领域和工程领域,如发动机,相变,化学反应,甚至黑洞等等。
热力学,全称热动力学,是研究热现象中物态转变和能量转换规律的学科;它着重研究物质的平衡状态以及与准平衡态的物理、化学过程。
热力学是热学理论的一个方面。热力学主要是从能量转化的观点来研究物质的热性质,它揭示了能量从一种形式转换为另一种形式时遵从的宏观规律。热力学是总结物质的宏观现象而得到的热学理论,不涉及物质的微观结构和微观粒子的相互作用。因此它是一种唯象的宏观理论,具有高度的可靠性和普遍性。热力学三定律是热力学的基本理论。
定律
第零定律
两个热力学系统均与第三个系统处于热平衡状态,此两个系统也必互相处于热平衡。
热力学第零定律的重要性在于它给出了温度的定义和温度的测量方法。定律中所说的热力学系统是指由大量分子、原子组成的物体或物体系。它为建立温度概念提供了实验基础。这个定律反映出:处在同一热平衡状态的所有的热力学系统都具有一个共同的宏观特征,这一特征是由这些互为热平衡系统的状态所决定的一个数值相等的状态函数,这个状态函数被定义为温度。而温度相等是热平衡之必要的条件。
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3. 统计物理学的研究方法
J.W. 吉布斯把整个系统作为统计的个体 ,提出研究大量系统构成的系综在相宇中的分布,克服了气体动理论的困难,建立了统计物理。在平衡态统计理论中,对于能量和粒子数固定的孤立系统,采用微正则系综;对于可以和大热源交换能量但粒子数固定的系统,采用正则系综;对于可以和大热源交换能量和粒子的系统,采用巨正则系综。这是三种常用的系统,各系综在相宇中的分布密度函数均已得出。量子统计与经典统计的研究对象和研究方法相同,在量子统计中系综概念仍然适用。区别在于量子统计认为微观粒子的运动遵循量子力学规律而不是经典力学规律,微观运动状态具有不连续性,需用量子态而不是相宇来描述。
非平衡态统计物理内容广泛,是尚在迅速发展远未成熟的学科。对处于平衡态附近的系统,研究其趋于平衡的弛豫时间及其与温度的依赖关系;对离平衡不太远,维持温度差、浓度差、电势差等而经历各种输运过程的系统,研究其各种线性输运系数,另外,还研究涨落现象。弛豫、输运、涨落是平衡态附近的主要非平衡过程。
4. 热力学与统计物理的内容简介
本教材是参照综合性大学物理系本科热力学与统计物理课程教学大纲编写的.全书共10章,系统地阐述热力学和统计物理学的基本规律、基本理论和方法,分别从宏观上和微观上描述热力学系统的热现象和热性质.各章的主要内容是:第1、2章热力学基本概念,第零、第一、第二和第三定律,特性函数法;第3章相平衡和相变的热力学理论,化学热力学;第4章线性不可逆过程热力学;第5章统计规律性,概率分布,等概率原理,近独立粒子系统计方法;第6章系综理论;第7、8章系综理论对经典系统和量子系统的应用,第9章涨落理论,相关函数,线性响应和涨落耗散定理;第10章近平衡的非平衡统计理论.部分章节后面给出例题,每章后面附有习题并给出答案。
本书可作为理工科大学和师范大学物理专业或相近专业的教材和参考书,也可供有关研究生、教师等参考。
5. 热力学和统计物理需要用到哪些数学物理知识,哪些教材里有
1. 入门型:偏科普的。起始热力学相当简单,如果高中物理学习的还可以的话,学完微积分,大部分热力学都不成问题。这类书推荐赵凯华老师的热学教材,大约是《新概念物理学:热学》吧,此外费曼物理学讲义的热学部分也很不错,很有趣。
2. 适中型:适合系统学习。当时我们在清华学的是王诚泰的《统计物理学》,感觉适合快速学会,但有些概念不够深入。李政道有一本统计物理,网上可以找到电子版,简洁明了,道理清晰。此外,朗道一套里面统计力学1,讲得透彻,也详细,几乎可以当工具书用,但初学稍显枯燥。
3. 进阶与补充。学点量子力学,对统计物理的理解会全面深入一些,感兴趣可以看看量子统计的书。此外,物理化学,作为统计、热力学在化学中的应用,也很有趣,可以对化学反应有更好的认识。