第七章统计热力学基础 §71统计热力学基本概念 §72统计的方法 §73配分函数的定义及与热力学函数的关系 §74配分函数的求法 §7.5配分函数对热力学函数的贡献 §7.6用配分函数计算标准反应吉布斯函数 和平衡常数 §77复习总结自测与提高
第七章 统计热力学基础 §7.1 统计热力学基本概念 §7.2 统计的方法 §7.3 配分函数的定义及与热力学函数的关系 §7.4 配分函数的求法 §7.5 配分函数对热力学函数的贡献 §7.6 用配分函数计算标准反应吉布斯函数 和平衡常数 §7.7 复习总结自测与提高
§7.1统计热力学基本概念 1.统计热力学与热力学的关系 2统计系统的分类 3.统计热力学的基本假定
§7.1 统计热力学基本概念 1.统计热力学与热力学的关系 2. 统计系统的分类 3. 统计热力学的基本假定
统汁热力学与热力学的关系 (1)研究对象:两者都由大量粒子(如分子、 原子等)构成的平衡体系。 (2)热力学:以三大定律为基础,不涉及粒子 的微观性质,是宏观理论。 (3)统计热力学:从微观性质出发,用统计的 方法,推求大量粒子运动的统计平均结果,得出 宏观性质的值
1. 统计热力学与热力学的关系 （1）研究对象:两者都由大量粒子（如分子、 原子等）构成的平衡体系。 （2）热力学：以三大定律为基础，不涉及粒子 的微观性质，是宏观理论。 （3）统计热力学：从微观性质出发，用统计的 方法，推求大量粒子运动的统计平均结果，得出 宏观性质的值
统计系统的分类 (1)根据统计粒子性质分类 统计系统 Maxwell-boltzmann统计 Bose-Einstein 统计 Boltzmann统计) Fermi-Dirac统计 经典统计 量子统计 量子统计
（1）根据统计粒子性质分类 统计系统 Maxwell-Boltzmann统计 （ Boltzmann 统计） Bose-Einstein统计 Fermi-Dirac统计 经典统计 量子统计 量子统计 2. 统计系统的分类
(2)统计粒子是否可以分辨分类 统计系统 彼此可以分辨 彼此不可分辨 定位系统(定域子系统) 非定位系统(离域子系统) (localized system) (non-localized system) 如:冰晶体 如:液态水
（2）统计粒子是否可以分辨分类 统计系统 彼此可以分辨 彼此不可分辨 非定位系统（离域子系统） （non-localized system） 如：液态水 定位系统（定域子系统） （localized system） 如：冰晶体
根据统计单位是否可以分辨,把系统分为定 位系统和非定位系统。 定位系统( localized system) 定位系统又称为定域子系统,这种系统中的 粒子彼此可以分辨。例如,在晶体中,粒子在固 定的晶格位置上作振动,每个位置可以想象给予 编号而加以区分,所以定位系统的微观态数是很 大的
定位系统（localized system） 定位系统又称为定域子系统，这种系统中的 粒子彼此可以分辨。例如，在晶体中，粒子在固 定的晶格位置上作振动，每个位置可以想象给予 编号而加以区分，所以定位系统的微观态数是很 大的。 根据统计单位是否可以分辨，把系统分为定 位系统和非定位系统
非定位系统( non-localized system) 非定位系统又称为离域子系统,基本粒子之 间不可区分。例如,气体的分子,总是处于混乱 运动之中,彼此无法分辨,所以气体是非定位系 统,它的微观状态数在粒子数相同的情况下要比 定位系统少得多
非定位系统（non-localized system） 非定位系统又称为离域子系统，基本粒子之 间不可区分。例如，气体的分子，总是处于混乱 运动之中，彼此无法分辨，所以气体是非定位系 统，它的微观状态数在粒子数相同的情况下要比 定位系统少得多
四(3)统计粒子的相互作用分类 统计系统 粒子之间无相互作用 粒子之间有相互作用 独立粒子系统 非独立粒子系统 (assembly of independent particles) (assembly of interacting particles) U=n+B与+…=∑ U=n61+U(位能
（3）统计粒子的相互作用分类 统计系统 粒子之间无相互作用 粒子之间有相互作用 非独立粒子系统 （assembly of interacting particles） 独立粒子系统 （assembly of independent particles） 1 1 2 2 i i i U n n n = + + = i i i U n U = + （位能）
根据统计单位之间有无相互作用,又可把统 计系统分为近独立粒子系统和非独立粒子系统。 独立粒子系统( assembly of independent particles) 粒子之间的相互作用非常微弱,因此可以忽 略不计,所以独立粒子系统严格讲应称为近独立 粒子系统。这种系统的总能量应等于各个粒子能 量之和,即: U=∑NE 独立粒子系统是本章主要的研究对象
根据统计单位之间有无相互作用，又可把统 计系统分为近独立粒子系统和非独立粒子系统。 独立粒子系统（assembly of independent particles） i i i U N E = 独立粒子系统是本章主要的研究对象。 粒子之间的相互作用非常微弱，因此可以忽 略不计，所以独立粒子系统严格讲应称为近独立 粒子系统。这种系统的总能量应等于各个粒子能 量之和，即：
非独立粒子系统( assembly of interacting particles) 非独立粒子系统又称为相依粒子系统,系统 中粒子之间的相互作用不能忽略,系统的总能量 除了包括各个粒子的能量之和外,还包括粒子之 间的相互作用的位能,即: U=∑NE+U1(x1,y1,2…,x2y,N) 非理想气体就是非独立粒子系统
非独立粒子系统（assembly of interacting particles） ( ) 1 1 1 1 , , , , , , i N N i U N E = + i U x y z x y z N 非独立粒子系统又称为相依粒子系统，系统 中粒子之间的相互作用不能忽略，系统的总能量 除了包括各个粒子的能量之和外，还包括粒子之 间的相互作用的位能，即： 非理想气体就是非独立粒子系统
