物理化学 09 小结和例题’

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1.,统计系统分类,由运动情况分类：,离域子系统,定域子系统,由粒子间相互作用情况分：,独立子系统,相依子系统：,一、粒子各运动形式的能级及能级的简并度,第九章小结,基本方程,：,(,对独立粒子系统）,上页,下页,本章只讨论,独立子系统,。,1,、,三维平动子,其基态为,n,x,=1,n,y,=1,n,z,=1,，简并度,g,t,0,=1,（,2,）,相邻平动能级能量差,很小，约为,10,19,k,T,。所以，平动能级可认为是,连续,变化，,量子化效应不突出,。,讨论：,（,1,）,（,3,）,J,为转动量子数，取值,0,1,2,等正整数；,I,为转动惯量。,若双原子分子两个原子质量分别为,m,1,m,2,则：,上页,下页,2.,刚性转子,只考虑双原子分子,（,1,）,当转动量子数为,J,时，简并度,g,r,=2,J,+1,。,（,2,）,相邻转动能级能量差,10,-2,k,T,所以转动能级也为近似,连续,变化，,量子化效应不显著,。,（,3,）,r,0,0,讨论：,上页,下页,讨论：,常温下,=10,k,T,，,所以,不,能将振动能级按,连续,变化处理。,量子化效应明显,。,振动量子数，取值0,1,2正整数,；,谐振子振动频率,；,简并度,g,v,=1,。,上页,下页,3.一维谐振子,电子运动与核运动能级差一般都很大，粒子的这两种运动一般,均处于基态,。且,g,e,，,0,常数,Question,：,试比较下列各能级差的相对大小：,t,r,V,e,平动能,转动能,B.,振动能,转动能,平动能,C.,平动能,振动能,转动能,D.,转动能,平动能,振动能,上页,下页,选择题,Answer:,B,。,因为平动、转动、振动各能级间隔分别约为,10,-19,kT,、,10,-2,kT,、,10,kT,。,（,3,）在热力学函数与粒子配分函数的关系中，对于定域子系统和离域子系统都相同的是（）,A.G,、,A,和,S B.U,、,H,和,S,C.U,、,H,和,C,V,m,D.H,、,G,和,C,V,m,Answer:,C,。,在诸热力学函数与粒子配分函数的关系式中，凡是与,S,无关的函数，其与粒子配分函数的关系式对于定域子系统和离域子系统都相同，而,G,与,S,有关。,上页,下页,（,4,）能量零点,0,的不同选择对热力学量不产生影响的是（）,A.U,、,H,、,G B.U,、,H,、,S,、,C,V,C.S,、,C,V,D.S,、,A,、,G,Answer:,C,。,能量零点的不同选择，对,U,及包含它的组合状态函数,H,、,A,、,G,都产生影响。若选择两种不同的能量零点，则每摩尔有影响的状态函数将相差,U,0,=N,，,而对,S,与,C,V,则没有影响。,上页,下页,（,5,）下列关于粒子配分函数的单位的表述，哪一种是正确的（）,A.,对于不同的运动形式，其配分函数的单位也不同,B.,所有配分函数的单位都是,J,mol,1,C.,定域子和离域子的配分函数，其单位不同,D.,所有配分函数都无单位，是个无量纲量,Answer:,D,。,由配分函数的定义可知，,q,是无量纲的纯数。,上页,下页,