第六章 第1题 用巨正则分布导出单原子分子理想气体的物态方程、内能、熵和化学势. 解 第 1 题,第 1 步 开放系(粒子数可变的体系)既和外界交换能量又交换粒子,达到平衡态时,体系具有确定的温度、化学势和体积. 描述这种系统的系综为巨正则系综,遵循巨正则分布. 利用巨正则分布求解热力学函数的过程与前面章节介绍的利用其他分布求解热力学函数的过程是相同的,首先求出巨配分函数的对数lnΞ,然后通过求导数等运算获得热力学函数. 适用于开放系的巨正则分布为
在非简并和能级准连续的极限情形,量子统计退化为经典统计. 巨配分函数的经典形式则为 () (式中,r为粒子的自由度,E(q, p)为广义坐标q和广义动量p的函数)