大学物理热学第二章_(热平衡态的统计分布律).ppt

1、第二章热平衡状态统计分布律、2、2-1统计律和分布函数的概念2-2Maxwell分布律2-3Maxwell-Boltzmann分布律2-4能量平均分布律和热容量2-5微粒子运动状态的一般讨论(轮廓)、第二章热平衡状态的统计分布律、3、引言、 研究目标：热力学平衡状态下微粒子运动状态的统计分布规律，在一定条件下，如速度、速度、动能等微观状态有一定的统计规律，统计物理，研究方法：大量微粒子不规则运动热力学系统，研究对象：第二章热平衡状态的统计分布规律，4，统计规则：大量个别， 统计有偶然群体、必然规律的物理：大量粒子系统的物理规律，以热现象为主，2-1 .根据统计规律和分布函数的概念，1 .统计规律性概念，内容：粒子微观量用统计平均方法导出系统宏观量，特征3360粒子遵循牛顿力学， 整体行为遵循统计规则(牛顿力学无法解决)，第二章热平衡状态的统计分布律，5，气体分子热运动模型的图像：在标准状态下为：线度10-10m； 距离10-7m(dv=dxdydz宏观小，微观大)，碰撞频繁，1010次/s，碰撞时间10-13s，2次碰撞之间经历的程度10-7m，速度500m/s，碰撞遵循力学法则，除分子与分子、分子与器壁碰撞的瞬间以外，气体分子间相互作用的分子力整体行为遵循统计法则，第二章热平衡状态统计分布法则、第六章物理量m的统计平均值、状态a出现的概率、归一化条件、Ni是m的测定值为Mi的次数、实验总次数为n，例如第二章热平衡状态的统计分布法则、第七章平衡状态下的气体分子速度成分的统计平均值，在气体处于平衡状态时， 由于气体分子向所有方向运动概率相等，因此第二章热平衡状态的统计分布律，8，气体处于平衡状态时，气体分子向所有方向运动的概率相等，因此，平衡状态下的气体分子速度成分平方的统计平均值为第二章热平衡状态的统计分布律，9， 2 .加尔顿板实验无小钉时：有必然事件时，有小钉时：有偶然事件时，小球落在哪里有偶然性，有实验现象时，小球的分布每次都不同，多个小球的分布大致相同，(1)统计规则是遵循多个偶然事件整体的规则。 (2)统计规则和干涸现象是分不开的。结论：第二章热平衡状态的统计分布律，10，3 .随机变量和分布函数，galtonboard :小槽编号I，小球总数n，I内小球n，占有面积Ai=xihi，则、c为单位面/体积内小球，小球落入I槽内的概率为：根据该例表示是否发生某事件的数量的数值：1 .拉随机变量第二章热平衡状态的统计分布律，11，例如galtonboard :小时隙号I，只能取自然数时，离散随机变量，小时隙号I可连续变化的坐标x，连续随机变量，第二章热平衡状态的统计分布律，12，2 .概率分布， 设离散随机变量xi中出现xi的概率为P(xi )，则离散随机变量的概率分布：归一化条件：离散随机变量的平均值：连续随机变量的概率分布Pi :xidx时，PdP，第二章热平衡状态的统计分布律，13，3 .概率分布函数x的概率分布函数： 概率分布函数也是正规性：因此，随机变量x的平均值：相对于任意物理量G=G(x )， 其平均值： 随机变量x-x dx内数值的概率(概率密度)、第二章热平衡状态的统计分布律、14、例如微粒子的速度分布函数：微粒子的能量分布函数： 在构成系统微粒子中，能量在附近的单位区间内的粒子数占全部粒子数的比例， (概率密度)，(概率密度)，第二章热平衡状态的统计分布律，有15，n个粒子，其速度分布函数， (1)制作速度分布曲线，求出常数a(2)速度大于v0、速度小于v0的粒子数并求解，求出例子，(1)根据归