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统计热力学中有哪些重要公式？？？ 发自小木虫Android客户端 |
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mbchen
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小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
冰点降温: 金币+10, ICEPI+1, 谢谢专家回帖解答，辛苦啦。 2018-08-21 08:23:55
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学好一门课的关键是要掌握这门课的内容怎么构成一个说理体系的，即 （1）这套说理体系的目标： 统计热力学的目标是提供热力学微观起因的一套统一自洽的说法。 （2）如何达到这个目标： 1、一般来说达到统一的说法都要用如同平面几何那样的公理结构，即一套假设。统计热力学的唯一假设就是等几率假设。由此可以得到Boltzmann的熵公式（S=klnW）和热力学的最大熵原理。即统计热力学先给出了对熵的微观理解。 2、在这条思路中，我们实际上引入了一种对微观世界假想的图像，即一种物质观，那就是Gibbs的“系综”。懂了系综之后，会发现我们头脑中对微观世界的理解的图像从来没有那么清晰过、具体过。深刻的物理意义很自然地就冒出来了。其他学科都没有一个思想像Gibbs系综在统计热力学中那样意义深刻。难怪在Einstein心目中，Gibbs是他敬重的第二位科学家（我记不起在那本书中看到的，也记不起谁是第一位，也许是伽利略，但Gibbs是第二位应该没记错）。 3、至于用什么样的数学公式，那都是为了表达上面的物理意义而自然或必然出现的结果。 （3）用上面（2）中的物理思想回到完成（1）的目标： 1、热力学中孤立体系、恒温恒容……等不同约束条件下的过程，用系综的语言就是微正则系综、正则系综、巨正则系综……。 2、求不同过程中的内能变化、焓变……就归结为求算不同系综下的内能变化、焓变……。 我想：从物理上理解一门学问要比硬记里面的公式要有用得多，一旦理解之后，用什么公式到时候就会想起来，而且不会错。 如何达到这个境界呢？我的经验就是：课程有很多门，但学术地位可以相差很远，科学家都不好意思说自己的学科要比别人的高明。但实际确实有高低，有的学科不值得好好学，有的学科如统计力学却要反复好几遍地学，那是科学的精华。内容熟悉之后，还值得闭目深思，回顾一遍是否天衣无缝了。 我也曾坦白地对我的学生讲，有时我给你们（哪怕面对一个学生）临时讲一个什么原理，其实也是对自己讲。所以我确实也曾单为一位学生讲过一门课。 看一遍书，有时不如想一遍；闭目想一遍，有时不如讲一遍；讲一遍，有时不如再讲一遍。 这也是我从我的导师Robert G. Parr那里学来的。有时他一天会有几次到我房间来讲一点问题，或是纠正自己的某个想法。他对科学的这个习惯和热忱一直保持了一辈子。他夫人Jane告诉我：90多岁后的Bob在家里还是整天想他的原子、分子……。 Bob是我永远的榜样。 |
2楼2018-08-20 09:25:08