统计热物理是什么 统计热力学与工程热力学的关系

快乐人生2022-08-19 14:08:212854

热力学是统计物理学吗?请问前辈们统计物理与热力学物理有什么关系?量子力学和热力学统计物理有哪些重要的概念和结论,统计物理学和热力学比较,在研究方法上各有哪些特点,前辈们统计物理与热力学物理有什么关系?热力学与统计物理学怎么学?

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热力学和统计力学的关系

热力学不是统计物理学,热力学是用宏观的方法研究热现象,统计物理学是用微观的方法研究热现象。虽然两者都是研究热现象的,但理论体系是完全不一样的。

热力学是一门极其优美的理论,只使用最简单的数学方法,通过四大基本定律,也就是热零定律、热一定律、热二定律、热三定律。完全不依靠实验,仅从四大基本定律推导出整个理论体系。

统计物理学则要使用复杂的数学方法,还要依靠实验。

热力学统计物理必背名词解释

热力学是用宏观的方法研究热现象,统计物理学是用微观的方法研究热现象。虽然两者都是研究热现象的,但理论体系是完全不一样的。

热力学是一门极其优美的理论,只使用最简单的数学方法,通过四大基本定律,也就是热零定律、热一定律、热二定律、热三定律。完全不依靠实验,仅从四大基本定律推导出整个理论体系。

统计物理学则要使用复杂的数学方法,还要依靠实验。

统计物理是由微观到宏观的桥梁,它为各种宏观理论提供依据,已经成为气体 、液体、固体和等离子体理论的基础,并在化学和生物学的研究中发挥作用。

统计物理为热力学提供了清晰的物理图像和定量的解释

量子力学和普通物理哪个好

量子力学主要内容包括:波函数、薛定谔方程、一维无限深势阱、一维线性谐振子、隧道效应、力学量算符、氢原子、定态微扰论、电子自旋、全同粒子体系.

统计物理主要内容包括:相空间、宏观态和微观态、热力学几率、最可几分布等概念,麦克斯韦—玻耳兹曼统计、费米—狄拉克统计、玻色—爱因斯坦统计的数学处理方法.

要说相关吗,讨论的内容不一样;要说没相关吗,量子力学的相关物理量要用统计物理的方法来表征.

统计热力学与工程热力学的关系

一、热力学与统计物理的研究对象、方法与特点

研究对象:宏观物体热性质与热现象有关的一切规律。

方法与特点:

热力学:

以大量实验总结出来的几条定律为基础,应用严密

逻辑推理和严格数学运算来研究宏观物体热性质与

热现象有关的一切规律。

较普遍、可靠,但不能求特殊性质。

统计物理:

从物质的微观结构出发,考虑微观粒子的热运动,

通过求统计平均来研究宏观物体热性质与热现象有

关的一切规律。

可求特殊性质,但可靠性依赖于微观结构的假设,

计算较麻烦。

两者体现了归纳与演绎不同之处,可互为补充,取长

补短。

宏观与微观的关系:

微观粒子的热运动与系统的各种宏观热

现象之间存在着内在的联系。宏

观量等于微观量的统计平均

值。

宏观与微观

宏观现象与宏观量:

宏观现象即一个系统所表现出来的各

种物理性质以及这些性质的变化规律。描述一个系统宏观

性质的物理量称为宏观量。例:

P

V、

T

E

C等。

微观运动与微观量:

微观运动即系统内部的微观粒子的热

运动。描述微观粒子热运动的

物理量称为微观量。例:

m

v

等。

二、热力学理论的发展

1 经典热力学

1824

年:

卡诺定理:

卡诺(Carnot)

1840’s:热力学第一定律:

能量守恒定律

迈尔(Mayer)、焦耳(Joule)

1850’s:热力学第二定律、熵增加原理:

克劳修斯(Clausius)、开尔文(Kelvin):

1906

年:

热力学第三定律:

能斯特定理,能斯特(Nernst)

Sadi Carnot

(1796-1832 )

J.R.Mayer

(1814-1878)

J.P.Joule

(1818-1889)

R. Clausius

(1822-1888)

W. T. Kelvin

(1824-1907)

W. H. Nernst

(1864-1941)

不涉及时间与空间;

以平衡态、准静态过程、可逆过程为模型;

经典热力学

静热力学。

经典热力学特点:

1

)线性非平衡态热力学

翁萨格(Onsager),1968年诺贝尔奖

2 非平衡态热力学(1930’s)

2

)非线性非平衡态热力学

普里果金(Prigogine),1977年诺贝尔化学奖

Lars Onsager

(1903-1976)

Llya

Prigogine

(1917-2003)

工程热力学

有限时间热力学

……

3 现代热力学

三. 统计物理理论的发展

量子统计理论:

普朗克(

Planck

1858~1947

))爱因斯坦

( Einstein

1879~1955

))、玻色、费米、狄拉克等将量子

力学理论与统计理论相结合,建立并完善了量子统计理论。

起源:

气体分子动理论(

Kinetic Theory of Gases

第一个气体分子动理论模型的提出:

1738

年,由瑞士物理学

家柏努利(

Daniel Bernoulli

)提出。

统计物理系统理论的建立:

奥地利物理学家玻尔兹曼

Ludwig Bottzmann, 1844~1906

)、美国科学家吉布斯

( J. Willard Gibbs,

1839~1903

)等人做了统计物理奠基性

的工作,发展了统计系综理论,从而

真正开创了统计物理的

系统理论。

吉布斯

(Josiah Willard

Gibbs,1839-1903),

美国

理论物理学家,统计系

综理论的首创者

柏努利(

Daniel

Bernoulli,1700-

1782)

1

)提出柏努利原理

2

)从气体粒子碰撞

容器壁的观点说明压

强,最早采用数学方

式表述气体运动论。

麦克斯韦(

James

Clerk Maxwell 1831-

1879)

从事电磁理论、分子

物理学、统计物理

学、光学等方面的研

究,建立的电磁场理

论。

热力学与统计物理的学习心得

热力学是从宏观角度去研究热运动,并总结出了热力学1、2、3定律。

统计物理认为宏观物体是由无数微观粒子组成,大量微观粒子的热运动具有统计平均性,可以研究热运动的本质,并且将热力学1、2、3定律归结于一个统计原理,并利用统计的方法解释了涨落现象。

这就是热力学与统计物理的差别吧...

热力学与统计力学知识点

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。

希望能帮到你。

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