理想气体热力学概率和分子数的关系

doi:10.16854/j.cnki.1000-0712.220008

大学物理 ›› 2022, Vol. 41 ›› Issue (10): 15-.doi: 10.16854/j.cnki.1000-0712.220008

理想气体热力学概率和分子数的关系

刘志国，张耀辉，王先杰，张伶莉，黄喜强，王晓鸥，张宇

哈尔滨工业大学物理学院，黑龙江哈尔滨150001

收稿日期:2022-01-11 修回日期:2022-03-20 出版日期:2022-10-22 发布日期:2022-10-26
作者简介:刘志国（1975—），男，黑龙江哈尔滨人，哈尔滨工业大学物理学院教授，博士，主要从事大学物理教学和氧化物材料研究工作.
基金资助:
国家自然科学基金（12074093）；教育部高等学校大学物理课程教指委项目（WX202101，DJZW202001db）；黑龙江省教育科学“十四五”规划重点课题（GJB1421044）；哈尔滨工业大学拔尖人才培养项目 (大物213031)；教育部新工科项目（E-SXWLHXLX20202605）；黑龙江省高等教育教学改革项目研究项目（SJGY20200208）资助

Relationship between thermodynamic probability and molecular number of ideal gas

LIU Zhi-guo, ZHANG Yao-hui, WANG Xian-jie, ZHANG Ling-li, HUANG Xi-qiang, WANG Xiao-ou，ZHANG Yu

School of Physics, Harbin Institute of Technology, Harbin, Heilongjiang 150001, China

Received:2022-01-11 Revised:2022-03-20 Online:2022-10-22 Published:2022-10-26

摘要/Abstract

摘要： 热力学概率是统计物理学中的一个重要概念，直接和玻耳兹曼熵相联系. 本文分析了理想气体热力学概率计算中容易忽略的因素，即气体所处状态. 它会对计算施加限制条件，以保证其玻耳兹曼熵为广延量；计算了理想气体绝热自由膨胀、等温膨胀和等温等压条件下分子数变化时的热力学概率的改变.

关键词: 热力学概率, 理想气体, 玻耳兹曼熵

Abstract: Thermodynamic probability is an important concept in statistical physics, and relates to the Boltzmann entropy directly. In this paper, factors governing thermodynamic probability are analyzed, which may be neglected in calculation, i.e., the state of ideal gas imposes restrictions, and ensures the Boltzmann entropy an extensive quantity. The thermodynamic probability change of the following processes of ideal gas is calculated, i.e., adiabatic free expansion, isothermal expansion and varying molecular number under isothermal and isobaric conditions.

Key words: thermodynamic probability, ideal gas, Boltzmann entropy

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Relationship between thermodynamic probability and molecular number of ideal gas

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