统计物理基础

体而需洗瓶。今有一瓶氧气，容积为32L，压强为1.3107Pa，
若使•每用单天时用温击度1此05不P处a变的。编氧气辑40母0L版，问文此本瓶样氧气式可供多少天使用？设
解:• 根第据二题级意，可确定研究对象为原来气体、用去气 体和• 剩第余三气级体，设这三部分气体的状态参量分别为
• 第四级
使用时的温度为T
系 统所有可观察的宏观性质不随时间改变的状态。
平• 衡单条击件此:处编辑母版文本样式
(1•) 第系统二与级外界在宏观上无能量和物质的交换，
(2•) 第系统三的级宏观性质不随时间改变。 非• 平第衡四态级: 不具备两个平衡条件之一的系统.
• 第五级
设一容器，用隔板将其隔开,当隔板
右移时，分子向右边扩散
• 第三级
• 第四级
铁钉
• 第五级
隔板
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再投入小球：
• 单经击一定此段处时编间后辑,母大量版小文本样式
球落入狭槽。
• 第二级
分•布第情况三：级中间多，两边少。
• 第重复四几级次 ，结果相似。
大•量第单小五个球小运级球动运分动布是是随确机定的的。,
小球数按空间 位置 分布曲线
开始
扩散 (非平衡态)
终了 (平衡态)
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两点说单明击：（此1）处平编衡态辑是一母种版热动标平题衡；样式
• 单击处此在处平衡编态辑的母大量版分文子本仍在样作式热运动，而且因为碰撞，
•
第每二个级分子的速度经常在变，但是系统的wenku.baidu.com观量不随时间
改变。
• 第三级
• 第四（级2）平衡态是一种理想概念。
•系第统所五受级外界影响可以略去，宏观性质只有很小变化时，可
● 平均碰撞频率 平均自由程
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§4-1、统计物理的基本概念
一、物单质击的此微观处模编型辑母版标题样式
热力学系统：
大•量单微观击粒此子处（分编子辑、母原子版等文）本组成样的式宏观体系。 •外第界二：热级力学系统以外的物体。 微• 观第粒三子级体系的基本特征: (1)分•子第(或四原子级)非常小。
近似看作是平衡态。
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状态方单程击当此系统处处编于平辑衡母态时版，标三个题状样态参式量存
在一定的函数关系：
物态方程
• 单击此处编辑母版文本样式 (状态方程)
• 第二级
• 第三级
• 第四级 • 第五级
当质量M不变时，有
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例1 氧单气击瓶的此压强处降到编106辑Pa即母应重版新充标气，题以免样混式入其他气
•胎被第刺五T破0=级前27，3胎K,内T空=3气0的3K质. 量一定，故可由
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(2) 车单胎漏击气，此由于处车胎编内辑气体母压强版最终标要与题大气样压式相等，即
P1=1.0atm, T1=T0=273K.
•设单此时击胎此内处空气编质辑量母为M版 ,文漏气本前样质式量为 M • 第二级 设•漏第掉三空级气与原有空气的百分比为x，则 • 第四级 • 第五级
压强1.5atm. (1)由于摩擦与日晒，车胎温度升高到300C，问此
时轮• 胎单内击压强此为处多编少？辑(2母)在版骑文车过本程样中式，胎被刺破一小洞而 漏气• ，第问二当自级行车停下胎的温度又降至00C时，胎内漏掉的气
体是原有气体的百分之几？
• 第三级 解•: (第1)设四自级行车轮胎体积为V0,压强P0=1.5atm,
大量偶然性从整体上所体现出来的必然性。
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投骰子实验 ① 扔骰子 单击此处编辑母版标题样式
每•• 一单 第击二面此级处朝编上辑母的版文概本样率式都是1/6
• 第三级 • 第四级 • 第五级
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②伽单尔顿击板此实验处编辑母版标题样式
从•入单口投击入此小处球 编与辑钉母碰撞版文本样式 落•入第狭槽二级( 偶然 )
第四章 统计物理学基础
单●击物此质处的微编观辑模型母、描版述标系统题的样状态式参量
本 ● 理想气体的温度、压强 、内能 章•• 单 第击二●此级概处率编、辑概母率版分文布本函数样、式分布率 基• 第三●级最可几速率 平 均 速 率 方均根速率 本• 第四●级能量均分定理 要• 第五●级麦克斯韦速率分布律 求 ● 玻尔兹曼能量分布律
(2)热•力第学系五统级所包含的微观粒子数非常巨大.
(3)分子之间存在相互作用力--分子力.
(4）分子或原子都以不同的速率不停地运动(是杂乱无章的)。
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单击二此、系处统编状辑态的母描版述 标题样式
宏观量
从•整单体上击描此述处系统编特辑征母和状版态文的本物理样量式,一般可以直接测量。
如
压强
•
第p、二体积级V、温度
分•别第对五它们级列出状态方程，有
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设可供 x 天使用，则有：
• 原单有击M此1 处编辑母每版天文用本量样(M式2)
剩余M3
• •
第二级 p第1 V三1 M级1 T
p2 V2 M2 T
p3 V3 M3 T
• 第四级
• 第五级
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例2 、单一击自行此车轮处胎，编在温辑度母为00版C时打标入题空气样，直式到胎内
T
（状态参量）等。
微观• 量第三级
描述• 系第统四内级微观粒子特征和状态物理量。如分子的质量、直径、速度、
动量、能量等。
• 第五级
微观量与宏观量有一定的内在联系.
例如，气体的压强（宏观量）是大量分子撞击器壁的平均效果, 它与大量分
子对器壁的冲力的平均值有关。
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平衡单态击(eq此uili处briu编m 辑stat母e): 版在无标外界题影响样的式条件下，
大量偶然事件整体所遵 循的规律 —— 统计规律。
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单统击计规此律处的特编点:辑母版标题样式
结论：当质量不变时，有
而当质量改变时，就只能用
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三、分单子击热运此动处的编无序辑性母和版统计标规题律性样式
• 单击此处编辑分母子热版运文动本样式
• 第无二序级性
统计性
• 第单个三分级子运动情况具有很
大量分子的集体表现
大• 的第偶四然性级。
存在一定规律性。
什• 么第是五统级计规律性(statistical regularity)
在这过程中，各点密度、温度等均不相同，这就是非平衡态。
但随着时间的推移….
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抽去隔板
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隔板
• 单击此处编辑母版文本样式
..............•••.......第 第 第......二三四级级级 • 第五级
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