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什么叫准静态平衡模型

来源:学生作业帮 编辑:神马作文网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/10/04 12:37:51
什么叫准静态平衡模型
什么叫准静态平衡模型
1、热力学系统,我们称为System,系统之外,我们称为Surrounding,或者称为
Environment,这是我们的固定用语.
2、热力学系统的宏观状态参量,如压强、体积、温度,如果保持不变,虽然内部
微观运动仍然在不停地进行,我们称这样的系统处于平衡态Dynamic Equillibrium
State,这是一个动态平衡,用Dynamic的含义就在这里.如果系统内部的微观运
动也停止的话,就是静平衡态Stationary Equillibrium,或Static Equillibrium.
3、系统内的原子、或分子,在自然的情况下,处于能量、能级最低的态,这个态
我们称为基态Ground State.当受到外界的影响时,譬如热辐射,系统内的原子
或分子会上升到激发态Excitation State,也就是电子往外跃迁到高能级的轨道、
壳层上.如果电子跃迁过了头,跳出了原子或分子,这个过程称为电离Ionizing,
此时的原子或分子处于Ionization State电离态.
4、无论激发态,还是电离态,都是不稳定态Unstable state,回到基态才是稳定态
Stable State.
5、热力学系统考虑的物理量都是成对出现的,例如:
Process vs State Property,过程量与状态量;
Intensity vs Extensity,强度量与广延量;
Implicit vs Explicit,隐量与显量;
Intrisic vs Extrinsic,本征量与外延量;
Endo- vs Exo-,进与出,吸与放、、、、、、等等等等.
6、热力学系统不但微观的运动从不停止,即使是宏观的量也不可能不变,而是时时
在变.学过微积分的人就知道,积分只有两种情况,一种是Intensive的积分,这
就是Superposition;另一种是Extensive的积分,如做功就是属于这一类积分.
只要涉及两个状态,积分是难以避免的,但是热力学的积分不是一般的大学生能
够应付得了的.引入了一些状态函数之后,例如用状态函数Enthalpy焓取代了过程
量Heat Energy/Thermal Energy,我们就可以巧妙地避开了极其复杂的积分过程.
譬如中学生熟悉的P-V图上的每一点都是代表状态.
7、P-V图上的每一点表示的是状态,是过渡状态transive state,这些过渡态其实在
严格考究下,都不是稳定态.我们假设过程足够缓慢,以至于在每个瞬间,系统
内是Homogeneous的,也就是均匀的,这些过程中的态,就是准静态,就是有点
semi-半,quasi-类、准、亚的意思,所以描述这样的态,英文是quasistable state,
metastable state.
不知道,楼主明白了没有.欢迎追问.
关于准静态metastable state,补充两句:
A、基态自然是稳定态,但是第一激发态上也可以逗留,基态只要有vacancy空缺,
在第一激发态的电子,就很有可能掉回基态.处于第一激发态,类似于这样的
态,就是准静态.这种解释,是可行的,但是这种解释是micro的,是individual
的,不是整体overall的,overall的解释是macro的,所有的状态参数都是macro
性质的.
B、如果楼主的英文好,如果在读大学,最好能看原版书籍,汉译很多地方有时言不
达意,有时言过其实.譬如metastable state与quasistable state,在英文维基上
是在同一个Entry下面,国内的解释,渲染得比较夸张一些.
C、准静态模型,就是指处于准静态的系统.系统处于准静态平衡.
如有问题,欢迎追问,欢迎讨论,欢迎指正.
再问: 1.vacancy空缺是?空缺空缺?是individua的,不是整体overall的,overall的解释是macro的,所有的状态参数都是macro性质的。 2.是(整体)的,不是整体(全部)的?全部的解释是(巨大,还是宏观什么的?)的,所有参数都是(全部)性质的?有点不懂。还是中文意译出来就像你说的反差很大? 3.物理化学都涉及到了?化学有准静止态,是基态原子还未激发,那么做物理题是如何应用准静止态模型呢? 还望多多指教!
再答: 1、Vacancy 确实是空缺,只要基态电子激发后跳到高能级轨道,就留下Vacancy, 高能级电子就会自发地跌落进去,这就是de-excitation,伴随着的是辐射,这就 是激光原理。 2、Individual 是单个的,也就是逐个逐个描述。如F=ma,其实这就是individuald的 定律。在热力学系统中,最后用的是统计,但单个描述就是individual,即micro。 micro 平常解释的是“微观”,固然没错,但在热力学中,常常就是指对单个的 “particle”进行描述,此时跟“微观”其实并不等同,只是指“单个”而已。 overall就是整体的,整体的就是macro,所有的parameter of state都是macro property的。 因为汉译者当初的意思,基本上都是对的,差异并不大,但是经过太多太多的 不懂英文原意者的肆意说文解字后,意思就会产生偏差。譬如Molar mass,我 在网上跟很多化学教师讨论过,这么一个极其简单的概念,他们的解释居然荒 唐到匪夷所思的层度,竟然无法跟他们讨论,非常刚愎自用。如我们跟他们争 执,将是自取其辱,一定被骂得狗血喷头。 3、物理化学,就是理论化学,是可以用数学、物理的方法,精确计算的。它可浅 可深,深到解偏微分方程、概率统计等等,一般大学化学系的毕业生完全没有 能力应付。 物理化学主要包括: Electrochemistry,Magnetochemistry,Photochemistry,Thermochmistry, Quanatum chemistry etc,一般以热化学为主。 准静态,不是基态原子还没有激发,它有两个含义: 第一、可能根本不存在激发不激发的过程,也就是没有涉及到光谱学,因为 激发后,一定会回到原态,回到原态的过程一定有radiation,就一定 有spectrum。很多热力学系统的状态变化,都没有考虑电、磁、光。 在等离子态,就必须都考虑进去。 第二、基态是稳定态,对单个原子,激发态是metastable的亚稳态、准稳态, 就是quasistatic state,是一种近似,认为过程无限缓慢,这是相对缓 慢,是指系统有相对足够的时间调整到各个具有强度性质的intensive 状态量在系统内的每一点保持一样。所有原子处于激发态也可当成准 静态,只要保持激发条件,就当成稳定态,状态方程就可使用。 欢迎继续追问。