热力学统计总结

1.热力学如何统计

从热力学的基本定律出发，应用这些状态函数，利用数学推演得到系统平衡态各种特性的相互联系，是热力学方法的基本内容。

热力学理论是普遍性的理论，对一切物质都适用，这是它的优点，但它不能对某种特殊物质的具体性质作出推论。例如讨论理想气体时，需要给出理想气体的状态方程；讨论电磁物质时，需要补充电磁物质的极化强度和场强的关系等。

这样才能从热力学的一般关系中，得出某种特定物质的具体知识。平衡态热力学的理论已很完善，并有广泛的应用。

但在自然界中，处于非平衡态的热力学系统（物理的、化学的、生物的）和不可逆的热力学过程是大量存在的。因此，这方面的研究工作十分重要，并已取得一些重要的进展。

2.热力学的定义与内容是什么

热力学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.热力学第一定律反映了能量守恒和转换时应该遵从的关系，它引进了系统的态函数——内能.热力学第一定律也可以表述为：第一类永动机是不可能造成的.热学中一个重要的基本现象是趋向平衡态，这是一个不可逆过程.例如使温度不同的两个物体接触，最后到达平衡态，两物体便有相同的温度.但其逆过程，即具有相同温度的两个物体，不会自行回到温度不同的状态.这说明，不可逆过程的初态和终态间，存在着某种物理性质上的差异，终态比初态具有某种优势.1854年克劳修斯引进一个函数来描述这两个状态的差别，1865年他给此函数定名为熵.1850年，克劳修斯在总结了这类现象后指出：不可能把热从低温物体传到高温物体而不引起其他变化，这就是热力学第二定律的克氏表述.几乎同时，开尔文以不同的方式表述了热力学第二定律的内容.用熵的概念来表述热力学第二定律就是：在封闭系统中，热现象宏观过程总是向着熵增加的方向进行，当熵到达最大值时，系统到达平衡态.第二定律的数学表述是对过程方向性的简明表述.1912年能斯脱提出一个关于低温现象的定律：用任何方法都不能使系统到达绝对零度.此定律称为热力学第三定律.热力学的这些基本定律是以大量实验事实为根据建立起来的，在此基础上，又引进了三个基本状态函数：温度、内能、熵，共同构成了一个完整的热力学理论体系.此后，为了在各种不同条件下讨论系统状态的热力学特性，又引进了一些辅助的状态函数，如焓、亥姆霍兹函数（自由能）、吉布斯函数等.这会带来运算上的方便，并增加对热力学状态某些特性的了解.从热力学的基本定律出发，应用这些状态函数，利用数学推演得到系统平衡态各种特性的相互联系，是热力学方法的基本内容.热力学理论是普遍性的理论，对一切物质都适用，这是它的优点，但它不能对某种特殊物质的具体性质作出推论.例如讨论理想气体时，需要给出理想气体的状态方程；讨论电磁物质时，需要补充电磁物质的极化强度和场强的关系等.这样才能从热力学的一般关系中，得出某种特定物质的具体知识.平衡态热力学的理论已很完善，并有广泛的应用.但在自然界中，处于非平衡态的热力学系统（物理的、化学的、生物的）和不可逆的热力学过程是大量存在的.因此，这方面的研究工作十分重要，并已取得一些重要的进展.目前，研究非平衡态热力学的一种理论是在一定条件下，把非平衡态看成是数目众多的局域平衡态的组合，借助原有的平衡态的概念描述非平衡态的热力学系统.并且根据“流”和“力”的函数关系，将非平衡态热力学划分为近平衡区（线性区）和远离平衡区（非线性区）热力学.这种理论称为广义热力学，另一种研究非平衡态热力学的理论是理性热力学.它是以热力学第二定律为前提，从一些公理出发，在连续媒质力学中加进热力学概念而建立起来的理论.它对某些具体问题加以论证，在特殊的弹性物质的应用中取得了一定成果.非平衡态热力学领域提供了对不可逆过程宏观描述的一般纲要.对非平衡态热力学或者说对不可逆过程热力学的研究，涉及广泛存在于自然界中的重要现象，是正在探讨的一个领域.如平衡态的热力学和统计力学的关系一样，从微观运动的角度研究非平衡态现象的理论是非平衡态统计力学.选自：《物理学简史》。

3.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。

希望能帮到你。

4.热力学研究的经典方法和统计方法有什么区别

用统计方法研究的叫统计力学，和传统的热力学不一样，所谓热力学就是指从热力学四大定律出发，纯粹依靠数学推导而得出整个理论系统。

虽然从实际应用上来讲，二者应用的领域大致相同，但从理论上来讲却是完全不一样的，统计力学从微观的分子、原子出发研究热现象，因而要依赖实验的精度，而热力学是一种纯粹的惟像的理论，因而只要四大定律不违背事实，热力学理论所推导出的一切结果就都没有问题。这正是热力学独有的优越性，因此爱因斯坦对热力学理论的优美性大为欣赏，实践也证明，到今天为止，物理学所有相关理论都被量子力学渗透了，像什么量子电动力学，相对论量子力学。

唯有热力学仍然自成体系。

5.费米统计的探讨热力学统计中的“课程论文”

费米-狄拉克统计是费米子所依从的统计规律。

根据量子力学，费米子为自旋为半整数的粒子，其本征波函数反对称，在费米子的某一个能级上，最多只能容纳一个粒子。因而符合费米-狄拉克统计分布的粒子，当他们处于某一分布left{ n_j right}（“某一分布”指这样一种状态：即在能量为left{ epsilon_j right}的能级上同时有n_j个粒子存在着，不难想象，当从宏观观察体系能量一定的时候，从微观角度观察体系可能有很多种不同的分布状态，而且在这些不同的分布状态中，总有一些状态出现的几率特别的大，而其中出现几率最大的分布状态被称为最可几分布）时，体系总状态数为： Omega_j=frac{g_j!}{n_j!(g_j-n_j)！} 费米-狄拉克统计的最可几分布的数学表达式为： left{ n_j^{FD} right}=frac{g_j e^alpha e^{betaepsilon_j}}{1 + e^alpha e^{betaepsilon_j}} 由于费米-狄拉克统计在数学处理上非常困难，因此在处理实际问题时经常引入一些近似条件，使费米-狄拉克统计和玻色-爱因斯坦统计退化成为经典的麦克斯韦-玻尔兹曼统计。