理想气体分子在保守力场中按势能的分布规律

应用统计力学的方法，首先证明了玻尔兹曼分布律完全符合统计力学中的麦克斯韦－玻尔兹曼统计法，说明了波尔兹曼分布律与各种保守力场中的理想气体分子存在的空间维数和遵从何种能谱无关，然后进一步推证了遵从玻色－爱因斯坦和费米－狄拉克统计法的理想气体分子，处在保守力场中按势能的分布规律，其结论为分子数密度是势能的幂级数函数，由此可以证明玻尔兹曼分布律只是上述分布规律的零级近似和权重因子，所以后者才是理想气体处于保守力场中按势能的更具一般性的分布规律。     

保守力场中理想气体分子按势能分布的讨论

从统计力学角度出发,应用巨配分函数表示的理想气体分子数密度和动能表示式,采用分部积分和对比方法,证明了玻尔兹曼今布律完全符合统计力学中的麦克斯韦-玻尔兹曼统计法,并进一步说明了玻尔兹曼分布律与各种保守力场中的理想气体分子存在的空间维数和遵从何种能谱无关。     

势场中理想气体粒子分布规律

应用统计力学的方法,首先证明了玻耳兹曼分布律完全符合统计力学中麦克斯韦．玻耳兹曼统计法,说明了玻耳兹曼分布律与各种势场中的理想气体粒子存在的空间维数和遵从何种能谱无关。然后进一步推证了遵从玻色-爱因斯坦和费米．狄拉克统计法的理想气体粒子处在各种势场中按势能的分布规律,其结论为粒子数密度是势能的幂级数函数。并且应用计算机模拟仿真手段绘制出势场中理想玻色和费米气体粒子按势能分布向经典粒子按势能分布的过渡曲线。由此可以证明玻耳兹曼分布规律只是玻色和费米分布规律的一级近似,所以后者才是处在势场中理想气体粒子的一般性的分布规律。     

实际气体的玻尔兹曼因子方程

将玻尔兹曼分布律应用于实际气体紧靠容器壁处,厚度为气体分子有效作用距离s的边界区域保守力场中,用边界区域界面自由能作为状态参量之一,推导出实际气体的玻尔兹曼因子方程。进而应用该方程导出了理想气体物态方程、非理想气体物态方程、气体体系边界区域热力学函数和焦耳-汤姆逊效应的新解析。用与著名的范德瓦尓斯方程、维里方程对比分析的方式进一步论证了:玻尔兹曼因子方程不仅形式简单、物理意义明确,而且比范氏方程、维里方程更能如实地描写实际气体在各种压强条件下的自然状态、更具合理性与普遍性。     

关于理想气体压强与内能之间关系的讨论

本文试图从统计力学的角度出发,讨论遵从不同能谱和不同空间维数的单原子分子理想气体的压强与内能的关系,并推广到多原子分子理想气体的情况,进而说明压强与内能之间的关系仅与气体分子存在的空间维数和遵从的能谱有关,与统计法无关。     

饱和蒸汽压下单元液体的物态方程及其应用

将玻尔兹曼分布律应用于饱和蒸汽压下单元液体的液体表面保守力场中,用液体表面自由能作为状态参量之一,推导出了单元液体的物态方程。进一步应用该物态方程导出了液体表面热力学函数、克劳修斯-克拉珀龙方程与表面张力系数的理论公式。用理论计算液体表面张力系数的良好结果验证:由玻尔兹曼分布律推导出的单元液体的物态方程,不仅形式简单、物理意义明确,而且实际应用结果具有良好的准确性与普遍性。在单元液体物态物理的精确计算处理方面,作出了有益的探索。     

道耳顿分压定律在重力场中的统计证明

在热力学中,理想混合气体所组成的宏观热力学系统遵从道耳顿分压定律;若混合气体不是理想气体,由于气体分子要受到重力场作用,当热力学系统达到平衡态时,分子数密度并不均匀,宏观热力学系统不是严格遵从道耳顿分压定律的.如果把整个热力学系统按重力场方向分割成一系列的微观型的热力学系统,这样的微观型系统却是遵从道耳顿分压定律的.运用气体分子动理论和玻耳兹曼速度分布律,对重力场中的微观型热力学系统所遵从的道耳顿分压定律进行了统计证明.     

定向运动流体分子按速率分布律

对定向运动流体,建立流体分子按定向漂移速率分布的规律, 由之得出定向运动流体分子按分子横向运动速率分布所遵循的规律,以定向运动流体分子横向运动分量平均速率作为确定湍流现象发生的参数,从而构成了对用雷诺数可以确定湍流的微观解释.在定向运动流体中,建立流体分子按势能分布的规律.通过在定向运动流体中引入麦克斯韦速率分布律及玻耳兹曼分布律,确立了定向运动流体中分子所遵循的统计规律.     

无外力场和密度梯度情况下的玻尔兹曼H定理

从玻尔兹曼积分微分方程出发，导出了无外力场无密度梯度情况下的玻尔兹曼H定理，并作为一个例子，得出了麦克斯韦速度分布律。     

对气体分子相关分布律的思考

本文用结构分析的方法对分子物理学中与气体分子相关的统计分布规律的由来及相互间的关系进行了分析,并指出了玻尔兹曼分布律的一种反证法。     

重力场中分子速度分布规律的研究

理想气体分子在重力场中按动量（或速度）的分布和按空间位置的分布同时受到两种对立作用的影响．热运动的无规性及分子间的碰撞是系统达到平衡态建立确定的统计分布的物理基础．通过论证可以得到以下结论;在平衡态,气体分子按速度的分布不受重力影响．重力场只引起分子数在不同高度的差异,分子速度分布的规律与重力场的存在与否无关．     

气体运输过程的统计规律—输运方程

气体运输过程的统计规律—输运方程曲焕（物理系）气体的输运过程，是非平衡态向平衡态的过渡过程。严密、精确的讨论其微观实质，应根据玻尔兹曼分布律，解玻氏积分微分方程，但计算上比较麻烦。本文根据区域平衡态的概念，用麦克司韦按速度分量的分布规律和分子按自由程...     

高维δ函数在系综理论里的应用

对Gibbs系综的概念进行抽象和推广,把系综表示为三元组{Γ,Ω,ρ（q）}.运用高维δ函数将态矢量q的分量以及函数的几率分布写为统一的积分形式.导出一个约束条件下等概率系综的分布函数,它可以写成δ函数的形式.将所得结论用于讨论理想气体,运用Laplace变换法解决δ函数积分的问题,导出经典理想气体的麦克斯韦-玻尔兹曼分布律.     

玻意耳定律的统计证明

玻意耳定律是理想气体在等温过程中的宏观性质反映,其实质是热力学系统的大量分子在准静态等温过程中做无规则热运动的统计结果.文章用气体分子动理论和理想气体分子模型,运用麦克斯韦速度分布律进行了严格的证明,以便帮助学生从微观的角度更深层次地理解玻意耳定律.     

玻意耳定律的统计证明

玻意耳定律是理想气体在等温过程中的宏观性质反映,其实质是热力学系统的大量分子在准静态等温过程中做无规则热运动的统计结果.文章用气体分子动理论和理想气体分子模型,运用麦克斯韦速度分布律进行了严格的证明,以便帮助学生从微观的角度更深层次地理解玻意耳定律.     

气体实验三定律的统计证明

从气体分子动理论和理想气体分子模型的角度，运用麦克斯韦速度分布律对大学物理课程中的玻意耳定律、查理定律和盖·吕萨克定律三个实验定律进行了统计证明．     

"等效离心势能"和"有效势能"及其应用

拟从质点在有心保守力场中运动的能量（包含机械能和角动量）守恒入手,将质点动能分解成沿径向和切向两个分量之和,再与引力势能的形式比较,引出“等效离心势能”,再与引力势能相合并,引出“有效势能”概念．最后,应用“有效势能”来解决几个实例。     

麦克斯韦速度分量分布函数的一些应用

介绍了理想气体模型中麦克斯韦速度分量分布函数在高能核-核碰撞中的一些应用，得到了靶核和弹核碎片的分布规律以及相对论性单电荷粒子的赝快度分布．     

气体分子在非力场作用下的各种分布情况

本文拟在非力场作用下,以麦克斯韦分布律为基础,从不同的角度对分子处于平衡态下的分布情况作相应的讨论,同时指出各种分布律下的最可几分布情况,对易使人困惑的问题作了详细讨论。     

玻耳兹曼分布定律在经典物理化学中的应用

应用玻尔兹曼分布定律证明了范特霍夫渗透压公式、开尔文公式、胶体粒子沉降平衡公式等与粒子在外力场中分布有关的基本公式，模型清晰，方法便捷。