作為一名教職工,就不得不需要編寫(xiě)教案,編寫(xiě)教案有利于我們科學(xué)、合理地支配課堂時(shí)間。教案書(shū)寫(xiě)有哪些要求呢?我們?cè)鯓硬拍軐?xiě)好一篇教案呢?下面是我給大家整理的教案范文,歡迎大家閱讀分享借鑒,希望對(duì)大家能夠有所幫助。
冷與熱教案 冷和熱大班教案篇一
導(dǎo)入:教師:“請(qǐng)各位家長(zhǎng)帶著寶寶找到小蘋(píng)果,然后坐下來(lái),我們要上課啦!大家好,歡迎大家來(lái)到新愛(ài)嬰感統(tǒng)課堂,我是今天的主課老師萬(wàn)萬(wàn)老師,伸出你們的雙手跟老師揮揮手,耶~~~~~” 熱身操:《健康操》 導(dǎo)入熱身操:教師:“今天老師見(jiàn)到這么多健康又可愛(ài)的寶寶,老師非常的開(kāi)心,下面請(qǐng)家長(zhǎng)帶著寶寶站起來(lái),我們一起來(lái)活動(dòng)一下小身體,希望我們寶寶能夠健康快樂(lè)的成長(zhǎng),下面請(qǐng)寶寶跟著來(lái)說(shuō)一起來(lái)做健康操?!? 分解:“左邊繞三圈,右邊繞三圈,脖子繞一繞,屁股扭一扭,走起來(lái),抖抖手,再動(dòng)動(dòng)小膝蓋(因時(shí)間原因,這邊“收”)。。。好,寶寶學(xué)的很好,現(xiàn)在我們有請(qǐng)音樂(lè)寶寶和我們一起跳起來(lái),有請(qǐng)音樂(lè)?!睂殞毟魳?lè)跳,因時(shí)間關(guān)系,一遍即可。問(wèn)好: 教師:“寶寶們,剛剛的熱身操跳的真棒,老師的大拇哥表?yè)P(yáng)你們一下了,寶寶們真棒!好,下面老師要和寶寶們問(wèn)好啦,小手起,‘寶,寶,早,上,好’,老師跟寶寶問(wèn)好了,寶寶應(yīng)該怎么樣?寶寶說(shuō):‘老,師,早,上,好’,啊,寶寶的祝福老師都收到啦,老師謝謝我們的寶寶?!?圖 形閃卡:認(rèn)識(shí)雨·霧·霜
寶寶,全都靠近老師一點(diǎn),今天小熊打電話(huà)給老師,他想邀請(qǐng)大家去他家玩,但是小熊說(shuō),他家的天氣不太好,早上有霧和霜,白天還下雨,接下來(lái),老師就帶寶寶認(rèn)識(shí)雨霧霜,寶寶仔細(xì)看好了,當(dāng)當(dāng)當(dāng),我們看看,我們認(rèn)識(shí)的第一個(gè)天氣是什么(拿出卡片,閃卡,左邊開(kāi)始閃,中間一下,右邊一下,然后從右邊開(kāi)始,如上)。寶寶,你們大聲的數(shù)三個(gè)數(shù),老師就把它請(qǐng)出來(lái),1,2,3,啊,第一個(gè)天氣是雨啊,寶寶,下雨天我們要怎么樣”?寶寶肯定會(huì)說(shuō)是雨傘,教師:“啊,對(duì)了,下雨天我們要打雨傘,寶寶可要記住了哦。寶寶,雨(三遍),寶寶,跟老師念,雨(左),雨(中間),雨(右)。好,寶寶,接下來(lái)我們看看第二個(gè)天氣是什么,現(xiàn)在我們請(qǐng)上我們的家長(zhǎng)一起數(shù)三個(gè)數(shù),1,2,3,(出示卡片)啊,寶寶,認(rèn)識(shí)么,早上會(huì)出來(lái)的,它一出來(lái)我們就會(huì)看不清,叫什么?寶寶回答:“霧”,對(duì)了,是霧,寶寶,霧(如上讀三遍)好了,剩下我們最后一個(gè)天氣啦,寶寶和老師一起看看長(zhǎng)什么樣子,我們一起數(shù)三個(gè)數(shù)請(qǐng)出它,1,2,3,啊,寶寶看,白色的,這就是霜,寶寶,霜(三遍,如上)”。然后再拿起來(lái),從后往前翻,霜雨霧,慢慢的加快速度,讓寶寶多讀幾遍,接下來(lái)把卡片依次擺放在地上,說(shuō)出名字,讓寶寶用手指指出來(lái),再給予相應(yīng)的表?yè)P(yáng)。
精細(xì)動(dòng)作:培養(yǎng)寶寶對(duì)音樂(lè)的感受力,訓(xùn)練寶寶走路的能力
寶寶,我們一起認(rèn)識(shí)雨霧霜這三種天氣,接下來(lái)我們要和它們說(shuō)再見(jiàn)了。(拿一籃按摩球來(lái))寶寶看,老師這里有好多紅色的按摩球,今天啊,我們就是要和這些按摩球玩游戲,等下老師會(huì)把球交給我們的媽媽?zhuān)瑡寢尶梢阅弥蜻m當(dāng)?shù)恼{(diào)整與寶寶之間的距離,但是千萬(wàn)要注意安全,距離可以適當(dāng)?shù)倪h(yuǎn)些,讓寶寶來(lái)抓球,這樣可以鍛煉寶寶的走路能力,然后我們的媽媽還有一個(gè)任務(wù),那就是和老師一起唱歌,等下老師唱的時(shí)候可以跟著一起學(xué),在游戲當(dāng)中添加歌曲,可以培養(yǎng)寶寶對(duì)音樂(lè)的感受力。好,我們的游戲要開(kāi)始啦,請(qǐng)媽媽帶著寶寶來(lái)老師這里拿按摩球,(寶寶來(lái)拿球的時(shí)候,老師開(kāi)始唱歌:‘寶寶快來(lái),寶寶快來(lái),來(lái)來(lái)來(lái),來(lái)來(lái)來(lái),快來(lái)拿球球啊,快來(lái)拿球球啊,來(lái)來(lái)來(lái),來(lái)來(lái)來(lái)?!樽嗍恰秲芍焕匣ⅰ罚@時(shí)候可以請(qǐng)家長(zhǎng)一起參與唱,寶寶也可以一起,教師在游戲過(guò)程中要去做示范和協(xié)助家長(zhǎng)與寶寶完成這個(gè)游戲)。
媽媽和我和器械運(yùn)動(dòng):讓寶寶學(xué)習(xí)按照規(guī)則進(jìn)行活動(dòng),并愉快的玩游戲 教師:“寶寶們都好棒,抓球都抓的很好,走路也走的特別棒。剛剛啊,小熊又給老師打電話(huà)了,它叫老師快點(diǎn)帶上寶寶去陪它,它已經(jīng)等不及啦,所以啊,老師現(xiàn)在要帶寶寶出發(fā)啦,在去小熊家的路上有一個(gè)恐龍游樂(lè)園,我們今天的目的地就是那里啦,好了,寶寶,今天當(dāng)駕駛員,寶寶和家長(zhǎng)做乘客,老師的汽車(chē)要出發(fā)啦,請(qǐng)寶寶準(zhǔn)備好。(用
開(kāi)車(chē)的動(dòng)作小跑到寶寶面前,接下來(lái)的依次都是)滴滴,汽車(chē)來(lái)啦,請(qǐng)問(wèn)這位寶寶叫什么名字?我叫某某某,哦,某某寶寶的聲音可真響亮,請(qǐng)上車(chē);汽車(chē)又開(kāi)動(dòng)啦,滴滴,這位媽媽?zhuān)?qǐng)問(wèn)您是哪位寶寶的媽媽?zhuān)俊眿寢專(zhuān)骸拔沂悄衬衬车膵寢尅保?,某某的媽媽您的聲音可真響亮,?qǐng)上車(chē),(接下來(lái)都是這樣詢(xún)問(wèn)寶寶及家長(zhǎng))嘀嘀嘀,啊,大家坐好了,大霧來(lái)啦,請(qǐng)大家扶好扶手;嘀嘀嘀,啊,前面下大雨啦,請(qǐng)大家扶好扶手;滴滴滴,恐龍游樂(lè)園到啦,寶寶看,好多恐龍啊,寶寶們都看到了什么恐龍啊?啊,快看,有一只恐龍?jiān)谔焐巷w來(lái)飛去的,寶寶知道那是什么恐龍么,它啊,是翼龍,像鳥(niǎo)一樣,可以飛的。哇,大家坐好了,前面來(lái)了一只霸王龍,老師要越過(guò)它了,哇,真的好險(xiǎn)啊,啊,老師看見(jiàn)小熊啦,我們把它接上車(chē)吧,小熊請(qǐng)上車(chē),(小熊上車(chē)后再出發(fā))啊,地震來(lái)啦,大家坐好啦,滴滴,啊,原來(lái)是震龍來(lái)啦,怪不得跟發(fā)地震一樣。不行,這里太危險(xiǎn)啦,我們趕快回家,滴滴,回家咯,哇,車(chē)窗上面都有霜啦,好冷啊,老師要開(kāi)快點(diǎn)啦,大家抓緊扶手啦,嘀嘀嘀,哇,終于到家啦,請(qǐng)大家排好隊(duì)下車(chē),哇,好累啊,我們找個(gè)凳子坐坐吧。(教師拿來(lái)一條獨(dú)腳凳)寶寶看,這個(gè)凳子和其它的凳子不一樣,它啊,只有一條腿,它還有個(gè)很有趣的名字,叫作“獨(dú)腳凳”獨(dú)腳凳是怎么坐的呢,寶寶看,我們兩手扶住凳子,然后坐上去(教師示范),家長(zhǎng)可以協(xié)助寶寶坐上去,一定要注意
安全哦,寶寶在坐凳子的時(shí)候也可以和自己的小伙伴玩游戲哦,寶寶可以邀請(qǐng)一位小伙伴和自己面對(duì)面坐著,然后玩拍手游戲,看看誰(shuí)在拍手的時(shí)候還能坐的最穩(wěn),誰(shuí)的平衡力就最好,好了,大家的都累了,寶寶都過(guò)來(lái)拿凳子坐吧,(放收玩具的音樂(lè))好,現(xiàn)在,請(qǐng)我們的寶寶把獨(dú)腳凳都送回家,我們的游戲時(shí)間結(jié)束啦(收凳子)。音樂(lè)欣賞: 教師:“剛剛老師和寶寶們走了那么長(zhǎng)的路,還玩兒了游戲,接下來(lái),老師要和我們的寶寶還有媽媽一起來(lái)聽(tīng)一首好聽(tīng)的音樂(lè),有請(qǐng)音樂(lè)!”
總結(jié)
和再見(jiàn)以及發(fā)放觀察記錄表: 教師:“今天,我們寶寶的本領(lǐng)可增加了不少呢,我們認(rèn)識(shí)了雨霧霜三種天氣,還玩了游戲‘抓球’,我們還一起去了恐龍游樂(lè)園,最后我們還學(xué)會(huì)了坐在一個(gè)腳的凳子上玩游戲,這節(jié)課可真豐富呢,老師很開(kāi)心,都是開(kāi)心的時(shí)光總是過(guò)的很快,老師要和寶寶說(shuō)再見(jiàn)了,好,小手起:‘寶,寶,再,見(jiàn),’寶寶應(yīng)該怎么樣?‘老,師,再,見(jiàn),’請(qǐng)家長(zhǎng)來(lái)拿下觀察記錄表,謝謝!”冷與熱教案 冷和熱大班教案篇二
§3.2開(kāi)系的熱力學(xué)基本方程
本節(jié)要求:理解:多元多相系。掌握:開(kāi)系的熱力學(xué)基本方程、吉布斯函數(shù)、化學(xué)勢(shì) 1多元多相系(理解:元與相的概念。)
2開(kāi)系的熱力學(xué)基本方程、吉布斯函數(shù)、化學(xué)勢(shì)(理解:開(kāi)系于閉系的區(qū)別。掌握:開(kāi)系的熱力學(xué)基本方程開(kāi)系的吉布斯函數(shù)的推導(dǎo)及結(jié)論、化學(xué)勢(shì)的概念及表達(dá)式。重點(diǎn):考核概率30%)
一、幾個(gè)概念
1、元:把熱力學(xué)系統(tǒng)的每一種化學(xué)組分稱(chēng)為一個(gè)組元,簡(jiǎn)稱(chēng)為元。
2、單元系:僅由一種化學(xué)組分組成的系統(tǒng)。例如純水。
3、多元系:由若干種化學(xué)組分組成的系統(tǒng)。例如空氣。
4、相:系統(tǒng)中物理和化學(xué)性質(zhì)完全相同且成份相同的均勻部分稱(chēng)為一個(gè)相。
5、單相系(均勻系):僅有單一的相構(gòu)成的系統(tǒng)稱(chēng)為單相系
6、復(fù)相系(多相系):有若干個(gè)相共存的系統(tǒng)稱(chēng)為復(fù)相系
又根據(jù)組成系統(tǒng)的組元數(shù)目,把復(fù)相系分為單元復(fù)相系和多元復(fù)相系。例如,水和水蒸氣共存是單元二相系;鹽是水溶液與水蒸氣共存是二元二相系;
7、相變:在復(fù)相系中發(fā)生的相轉(zhuǎn)變過(guò)程。
8、開(kāi)系:在相變過(guò)程中,物質(zhì)可以由一相變到另一相,因此一個(gè)相的質(zhì)量或 mol數(shù)是可以變的,這時(shí)系統(tǒng)為開(kāi)系。
二、開(kāi)系的熱力學(xué)方程
1、g的全微分dg
從上一章我們知道,一個(gè)封閉的均勻系,在簡(jiǎn)單情況下,只需兩個(gè)獨(dú)立參量即可確定系統(tǒng)的狀態(tài),比如用t,p即可確定系統(tǒng)的吉布斯函數(shù)。但對(duì)均勻開(kāi)放系統(tǒng)來(lái)說(shuō),為了確定其狀態(tài),還必須把組成系統(tǒng)的物質(zhì)摩爾數(shù)n或者質(zhì)量m考慮在內(nèi),通常選摩爾數(shù),則此時(shí)吉布斯函數(shù)是t,p,n為獨(dú)立參量,則吉布斯函數(shù)的全微分可擴(kuò)展表示為
dg??sdt?vdp??dn
⑴
?g)t,p ⑵ ?n稱(chēng)為化學(xué)勢(shì),它表示在溫度、壓強(qiáng)不變的情況下,增加一摩爾的物質(zhì)時(shí),系統(tǒng)吉g是以 v,p,n為獨(dú)立變量的特征函數(shù)
其中 ??(布斯函數(shù)的增量。
μdn表示由于摩爾數(shù)改變了dn所引起的吉布斯函數(shù)的改變。由于吉布斯函數(shù)是廣延量,我們定義一個(gè)摩爾吉布斯函數(shù)(即1摩爾物質(zhì)的吉布斯函數(shù)),則系統(tǒng)的吉布斯函數(shù)g(t,p,n)=ng(t,p)
⑶
因此將⑶代入⑵式得 ??(?g)t,p?gm ⑷ ?n這就是說(shuō),化學(xué)勢(shì)μ等于摩爾吉布斯函數(shù)g,這個(gè)結(jié)果適用于單元相系。
2、du
由u?g?ts?pv得內(nèi)能的全微分
du?dg?tds?sdt?pdv?vdp ??sdt?vdp??dn?tds?sdt?pdv?vdp
⑸ ?tds?pdv??dnu是以s,v,n為獨(dú)立變量的特征函數(shù)
⑸式就是開(kāi)系的熱力學(xué)基本方程。它是du?tds?pdv的推廣,可知,開(kāi)系的內(nèi)
??u?能u是以s,v,n為獨(dú)立變量的特性函數(shù)。μ也可以表示為????
⑹
??n?s,v即化學(xué)勢(shì)μ也等于在s,v不變的條件下,增加1mol物質(zhì)時(shí)系統(tǒng)內(nèi)能的改變。
3、dh
由焓的定義h?u?pv得焓的全微分為
dh?du?pdv?vdp?tds?vdp??dn
⑺
h是以s,p,n為獨(dú)立變量的特性函數(shù)。
??h?因此化學(xué)勢(shì)也可表示為 ????
⑻
?n??s,p
4、df
因自由能定義f=u-ts??傻米杂赡艿娜⒎?/p>
df?dv?tds?sdt??sdt?pdv??dn ⑼ f是以t,v,n為獨(dú)立變量的特性函數(shù)
??f?因此 ????
⑽
?n??t,v(5)、(7)、(9)稱(chēng)為開(kāi)系的熱力學(xué)函數(shù)
如果定義一個(gè)熱力學(xué)函數(shù) 巨熱力勢(shì) j?f??n?f?g??pv
⑾ 它的全微分為
dj?df??dn?nd???sdt?pdv?nd?
⑿ j是以t,v,μ為獨(dú)立變量的特性函數(shù)。如果已知巨熱力勢(shì)j(t,v,μ),其它熱力學(xué)函數(shù)可用下面的偏導(dǎo)數(shù)求得:
s??(?j?j?j)v,?,p??()t,?,n??()t,v ⒀
?t?v??由以上討論可見(jiàn),單元開(kāi)系的熱力學(xué)特性函數(shù)與閉系相比,僅增加了一個(gè)變數(shù)n,并由此引進(jìn)了化學(xué)勢(shì)的概念。
§3.3單元系的復(fù)相平衡條件
本節(jié)要求:掌握:平衡條件。了解:過(guò)程進(jìn)行的方向。1平衡條件(理解:孤立條件。掌握:平衡條件的得出及結(jié)論。)2過(guò)程進(jìn)行的方向(理解:由平衡條件判定過(guò)程進(jìn)行的方向)
一、平衡條件
1、推導(dǎo):為簡(jiǎn)單起見(jiàn),考慮一個(gè)孤立的單元兩相系,我們用上角標(biāo)α和β表示兩個(gè)相,用u?,v?,n?和u?,v?,n?分別表示α和β相的內(nèi)能,體積和摩爾數(shù)。因?yàn)槭枪铝⑾?,所以總的?nèi)能,體積和摩爾數(shù)是恒定的,有
u??u??常量 v??v??常量n??n??常量 ⑴
若系統(tǒng)發(fā)生一個(gè)虛變動(dòng),則α相和β相的內(nèi)能,體積和摩爾數(shù)分別改變:?u?,?v?,?n?和?u?,?v?,?n?。孤立系統(tǒng)的條件式(1)要求:?u?+?u?=0 ?v?+?v?=0,?n?+ ?n?=0 ⑵
由du?tds?pdv??dn知,兩相的熵變?yōu)?/p>
?s???u??p??v?????n?t?,?s???u??p??v?????n?t?
⑶
根據(jù)熵的廣延性知,整個(gè)系統(tǒng)的熵變
?s??s??s?????u??u???t??t??????p??p????n??????n?????t??v?t??v?????t??t????????????11p????p???u(???)??v(???)??n(???)?0⑷ tttttt
?根據(jù)熵判據(jù)知,當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí),總熵有極大值?s?0 因?yàn)棰仁街?u?、?v?、?n?是獨(dú)立變量, ?s?0要求 11p?p????????0,????0,????0 ?tttttt即:t??t?
熱平衡條件
p??p?
力學(xué)平衡條件
⑸
????? 相變平衡條件
整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),兩相的溫度、壓強(qiáng)和化學(xué)勢(shì)必須分別相等。同理,單元三相系平衡條件為: 熱平衡條件t??t??t? 力學(xué)平衡條件p??p??p?
相變(化學(xué))平衡條件????????
2、討論
如果平衡條件未被滿(mǎn)足,復(fù)相系統(tǒng)將發(fā)生變化,變化將朝著熵增加的方向進(jìn)行。1)如果熱平衡條件未能滿(mǎn)足,變化將朝著?u?(11?)?0
??tt的方向進(jìn)行。例如當(dāng)t??t?時(shí),變化朝著?u??0的方向進(jìn)行,即能量將從高溫的α相傳遞到低溫的β相去。
2)在熱平衡滿(mǎn)足t??t?的情況下,若力學(xué)平衡未能滿(mǎn)足,變化將朝著p?p??v(???)?0的方向進(jìn)行。例,當(dāng)p??p?時(shí),變化將朝著?v??0的方向進(jìn)行,tt?即壓強(qiáng)大的相α膨脹,壓強(qiáng)小的相β收縮。
3)在熱平衡條件已滿(mǎn)足t??t?,相變平衡條件未被滿(mǎn)足時(shí),變化將朝著??n(???t????t?)?0的方向進(jìn)行。例如當(dāng)?????時(shí),變化將朝著?n??0的方向進(jìn)行,即物質(zhì)將由化學(xué)勢(shì)高的β相相變到化學(xué)勢(shì)低的α相去,這是μ被稱(chēng)為化學(xué)勢(shì)的原因。
??p?
二、單元復(fù)相系的穩(wěn)定性條件仍可表示為cv?0,???0
??v?t§3.4單元復(fù)相系的平衡性質(zhì)
本節(jié)要求:理解:實(shí)際相圖;掌握:熱力學(xué)理論的說(shuō)明。掌握:平衡曲線(xiàn)的確定,克拉柏龍方程(重點(diǎn):考核概率30%)
1實(shí)際相圖(理解:實(shí)際相圖的三個(gè)區(qū)域、三條交界線(xiàn)及三相點(diǎn))2熱力學(xué)理論的說(shuō)明(掌握:解釋單元系相圖)
3平衡曲線(xiàn)的確定,克拉柏龍方程(掌握:相變潛熱的概念及克拉柏龍方程的應(yīng)用)(重點(diǎn):考核概率30%)
一、p—t圖:
1、p—t圖:實(shí)驗(yàn)指出:系統(tǒng)的相變與其溫度和壓強(qiáng)有關(guān),在不同的溫度和壓強(qiáng)下系統(tǒng)可以有不同的相,氣相、液相或固相。有些物質(zhì)的固相還可以具有不同的晶格結(jié)構(gòu),不同的晶格結(jié)構(gòu)也是不同的相。如水(h2o)構(gòu)成的系統(tǒng)有三態(tài):水蒸氣(氣)、水(液)、冰(固)。在不同的條件下,其相有:氣態(tài)有一相;液態(tài)有一相;固態(tài)有六種不同的穩(wěn)定態(tài),它們分屬于六相。在直角坐標(biāo)中,單元系相同可以用p—t圖表示。
由單元系相平衡條件?????,知
?? ?(t,p)??(t,p)
⑴由式(1)決定的曲線(xiàn) p=p(t)⑵
稱(chēng)為相平衡曲線(xiàn)。畫(huà)出p—t關(guān)系圖即為相圖。如圖為單元系相圖。
三條曲線(xiàn)將圖分為三個(gè)區(qū)域,它們分別表示固相、液相和氣相單相存在的溫度和壓強(qiáng)范圍?;瘜W(xué)勢(shì)用??,??,??表示,在各自的區(qū)域內(nèi),溫度和壓強(qiáng)可以單獨(dú)變化。如圖中分開(kāi)氣、液兩相的曲線(xiàn)ac,為汽化線(xiàn),為氣液兩相的平衡線(xiàn),在氣化線(xiàn)上氣液兩相可以平衡共存。氣化線(xiàn)上有一點(diǎn)c,溫度等于c點(diǎn)時(shí),液相不存在,因而汽化線(xiàn)也不存在,c點(diǎn)稱(chēng)為臨界點(diǎn),相應(yīng)的溫度tc和壓強(qiáng)pc稱(chēng)為臨界溫度和臨界壓強(qiáng)。例如,水的臨界溫度是647.05k,臨界壓強(qiáng)是22.09?106pa.分開(kāi)液相和固相區(qū)域的曲線(xiàn)ab稱(chēng)為熔解線(xiàn)(或凝固線(xiàn))。
???t,p?????t,p?
⑶
分開(kāi)氣相和固相區(qū)域的曲線(xiàn)稱(chēng)為升華線(xiàn)。
???t,p?????t,p?
⑷
由于固相在結(jié)構(gòu)上與氣液相差別很大,所以溶解曲線(xiàn)和升華曲線(xiàn)不存在端點(diǎn),它們只能與其他相平衡曲線(xiàn)相交而中斷。
氣化線(xiàn)、熔解線(xiàn)和升華線(xiàn)交于一點(diǎn)a,此點(diǎn)三相共存稱(chēng)為三相點(diǎn),是三條相平衡曲線(xiàn)的交點(diǎn)。在三相點(diǎn),物質(zhì)的氣、液、固相共存。對(duì)于某一物質(zhì)三相點(diǎn)的溫度和壓強(qiáng)是確定的。例如,水的三相點(diǎn)溫度為273.16k,壓強(qiáng)為610.88pa.舉例:以液—?dú)鈨上嗟霓D(zhuǎn)變?yōu)槔f(shuō)明由一相到另一相的轉(zhuǎn)變過(guò)程。
如圖所示:系統(tǒng)開(kāi)始處在由點(diǎn)1所代表的氣相,如果維持溫度不變,緩慢地增加外界的壓強(qiáng),則為了維持平衡態(tài),系統(tǒng)的壓強(qiáng)將相應(yīng)地增大。這樣系統(tǒng)的狀態(tài)將沿直線(xiàn)1—2變化,直到與汽化線(xiàn)相交于2點(diǎn),這時(shí)開(kāi)始有液體凝結(jié),并放出熱量(相變潛熱)。在點(diǎn)2,氣、液兩相平衡共存。如果系統(tǒng)放出的熱量不斷被外界吸收,物質(zhì)將不斷地由氣相轉(zhuǎn)變?yōu)橐合啵3制錅囟群蛪簭?qiáng)不變,直到系統(tǒng)全部轉(zhuǎn)變?yōu)橐合嗪?,如果仍保持溫度不變而增加外界的壓?qiáng),系統(tǒng)的壓強(qiáng)將相應(yīng)地增大,其狀態(tài)將沿著直線(xiàn)2—3變化。
2、p—t圖的熱力學(xué)理論解釋?zhuān)?/p>
由吉布斯函數(shù)判據(jù)我們知道,在一定溫度和壓強(qiáng)下,系統(tǒng)的平衡狀態(tài)是吉布斯函數(shù)最小的狀態(tài)。各相的化學(xué)勢(shì)是溫度和壓強(qiáng)確定的函數(shù)??t,p?,如果在某一溫度和壓強(qiáng)范圍內(nèi),α相的化學(xué)勢(shì)???t,p?較其它相的化學(xué)勢(shì)低,系統(tǒng)將以α相單獨(dú)存在。這個(gè)溫度和壓強(qiáng)范圍就是α相的單相區(qū)域。在這個(gè)區(qū)域內(nèi)溫度和壓強(qiáng)是獨(dú)立的狀態(tài)參量。
在氣化線(xiàn)ac上,氣液兩相平衡共存。根據(jù)熱平衡條件,力學(xué)平衡條件和相變平衡條件,可知t??t?,p??p?,???t,p?????t,p?
⑸
在三相點(diǎn),三個(gè)相的溫度、壓強(qiáng)和化學(xué)勢(shì)都相等,即
???t,p?????t,p?????t,p?
t??t??t??t
⑹
p??p??p??p
三相點(diǎn)的溫度和壓強(qiáng)由⑹式?jīng)Q確定。(5)式給出兩相平衡共存時(shí)壓強(qiáng)和溫度的關(guān)系,是兩相平衡曲線(xiàn)的方程式。在平衡曲線(xiàn)上,溫度和壓強(qiáng)兩個(gè)參量中只有一個(gè)可以獨(dú)立改變p=p(t)。由于在平衡曲線(xiàn)上兩相的化學(xué)勢(shì)相等,兩相的任意比例共存,整個(gè)系統(tǒng)的吉布斯函數(shù)都是相等的。即?g?0,這就是中性平衡。當(dāng)系統(tǒng)緩慢地從外界吸收或放出熱量時(shí),物質(zhì)將由一相轉(zhuǎn)變到另一相而始終保持在平衡態(tài),稱(chēng)為平衡相變。
二、克拉珀龍(clapeyron)方程
1、clapeyron方程
式子(5)為兩相平衡曲線(xiàn),由于對(duì)物質(zhì)化學(xué)勢(shì)缺乏足夠的知識(shí),我們并不知道每一相的化學(xué)勢(shì),所以相圖上的曲線(xiàn)多是由實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定的。但是由熱力學(xué)理論可以求出相平衡曲線(xiàn)的斜率的表達(dá)式稱(chēng)為clapeyron方程。
如圖,在p—t圖上畫(huà)出兩相平衡曲線(xiàn)。在相平衡曲線(xiàn)上取鄰近的兩點(diǎn)a(t,p)和b(t+dt,p+dp)在相平衡曲線(xiàn)上兩相的化學(xué)勢(shì)相等,即 ???t,p?????t,p?
???t?dt,p?dp?????t?dt,p?dp?
⑺ 兩式相減得: d???d?? ⑻
這個(gè)結(jié)果表明,當(dāng)沿著平衡曲線(xiàn)由a(t,p)變到b(t+dt,p+dp)時(shí),兩相化學(xué)勢(shì)的變化必然相等?;瘜W(xué)勢(shì)的全微分為
d???smdt?vmdp(9)其中sm和vm分別表示摩爾熵和摩爾體積。
?所以有d????s?dt?vdp mm?? d????smdt?vmdp
???則由(8)式得?s?dt?vdp??sdt?vdp
mmmm???smdpsm整理變形得
⑽ ???dtvm?vm定義相變潛熱:以l表示1摩爾物質(zhì)由α相變到β相時(shí)吸收的熱量,稱(chēng)為,摩爾相變潛熱。因?yàn)橄嘧儠r(shí)物質(zhì)的溫度不變,由熵的定義得
l?t?s?t(s??s?)
⑾ 代入(10)式得
dpl
⑿ ???dtt(vm?vm)此式稱(chēng)為(clapeyron)方程,它給出兩相平衡的斜率。分析clapeyron方程:當(dāng)物質(zhì)發(fā)生熔解、蒸發(fā)或升華時(shí),混亂程度增加,因而熵也增加,相變潛熱點(diǎn)是正的。由固相或液相轉(zhuǎn)變到氣相體積也增加,因此氣化線(xiàn)和升華線(xiàn)的斜率dp∕dt是恒正的。由固相轉(zhuǎn)到液相時(shí),體積也發(fā)生膨脹,這時(shí)熔解線(xiàn)的斜率也是正的。但有些物質(zhì),如冰,在熔解時(shí)體積縮小,熔解線(xiàn)的斜率是負(fù)的。
2、蒸汽壓方程
應(yīng)用克拉珀龍方程,可以得出蒸汽壓方程的近似表達(dá)式。與凝聚相(液相或固相)達(dá)到平衡的蒸汽稱(chēng)為飽和蒸汽。由于兩相平衡時(shí)壓強(qiáng)與溫度間存在一定的關(guān)系,飽和蒸汽的壓強(qiáng)是溫度的函數(shù)。描述飽和蒸汽的方程稱(chēng)為蒸汽方程。
若α相為凝聚相,β相為氣相,凝聚相的摩爾體積(每摩爾凝聚物的體積)遠(yuǎn)小于氣相的摩爾體積,我們可以略去克拉珀龍方程(10)中的v?,并把氣相看作理想氣體,滿(mǎn)足pv??rt,則克拉珀龍方程可簡(jiǎn)化為
dplll ???dttv??v?tv?trtp??分離變量: 1dpl? ⒀ pdtrt2如果更進(jìn)一步近似地認(rèn)為相變潛熱與溫度無(wú)關(guān),積分上式,得
lnp??l?c ⒁ rt即蒸汽壓方程的近似表達(dá)式??梢詫⑹舰覍?xiě)成 p?p0el?11???r??tt0???? ⒂
由式(15)可知,飽和蒸汽壓隨溫度的增加而迅速的增加。由蒸汽壓方程,可以確定出在一定溫度下的飽和蒸汽壓;反過(guò)來(lái)測(cè)定飽和蒸汽壓,也可確定出該狀態(tài)的溫度。根據(jù)這個(gè)原理,可以制造蒸汽壓溫度計(jì)。蒸汽壓溫度計(jì)主要用與低溫范圍的測(cè)量。
冷與熱教案 冷和熱大班教案篇三
第三節(jié) 麥克斯韋速度分布律(內(nèi)容)
1.麥克斯韋速度分布的推導(dǎo):用經(jīng)典分布方法 2.麥克斯韋速率分布 3.三個(gè)特征速率
第四節(jié) 能量均分定理(內(nèi)容)1.能量均分定理的表述 2.*能量均分定理的證明
3.能量均分定理的應(yīng)用:?jiǎn)卧永硐霘怏w、雙原子分子理想氣體、理想固體、平衡輻射的內(nèi)能和熱容量
7.3麥克斯韋速度分布律
本節(jié)要求:掌握:n個(gè)粒子理想氣體的速度分布函數(shù)。掌握:速度分布函數(shù)應(yīng)用。1 n個(gè)粒子理想氣體的速度分布函數(shù)(掌握:推導(dǎo)速度分布函數(shù)。)2速度分布函數(shù)應(yīng)用(掌握:三個(gè)速率的得出。)3實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:熱電子發(fā)射實(shí)驗(yàn)、分子射線(xiàn)實(shí)驗(yàn)(了解)
根據(jù)玻耳茲曼分布研究氣體分子質(zhì)心的平動(dòng),導(dǎo)出氣體分子的速度分布律。在這問(wèn)題上,由量子統(tǒng)計(jì)理論和由經(jīng)典統(tǒng)計(jì)理論得到的結(jié)果相同。以下采用經(jīng)典統(tǒng)計(jì)理論討論。
設(shè)氣體含有n個(gè)分子,體積為v。分子質(zhì)心平動(dòng)動(dòng)能
??1222(px?py?pz)2m在體積v內(nèi),在dpxdpydpz的動(dòng)量范圍內(nèi),分子質(zhì)心平動(dòng)的狀態(tài)數(shù)為
??v?3dpxdpydpz 3h0h0在體積v內(nèi),在dpxdpydpz的動(dòng)量范圍內(nèi)分子數(shù)為
al???l?????le 3h0對(duì)經(jīng)典粒子,物理量是連續(xù)的,可以去掉下標(biāo),于是
a?參數(shù)由總分子數(shù)n決定,???????v?????dpxdpydpz
(1)e?3e3h0h0?2mv3h0????e???22(px?p2y?pz)dpxdpydpz?n
v?????2mpx23e(edp)?n x3???h0利用i(0)?????0e??x22?px??1?2m?323dx?,(?e2mdpx)?(),??2???得e??h02n?()32,v2?mkt代回(1),得質(zhì)心動(dòng)量在dpxdpydpz范圍內(nèi)的分子數(shù)為
22?(px?p2y?pz)1322kmta?n()edpxdpydpz
2?mkt1如果用速度作變量,作代換px?mvx,py?mvy,pz?mvz,可得在dvxdvydvz范圍內(nèi)的分子數(shù)為
2y?vz)m32?2kt(vx2?v2a?n()edvxdvydvz
2?ktm或
2y?vz)anm32?2kt(vx2?v2?()edvxdvydvz vv2?ktm則在單位體積內(nèi),速度在dvxdvydvz范圍內(nèi)的分子數(shù),稱(chēng)為麥?zhǔn)纤俣确植悸?/p>
2y?vz)m32?2kt(vx2?v2f(vx,vy,vz)dvxdvydvz?n()edvxdvydvz
(2)
2?ktm函數(shù)f(vx,vy,vz)稱(chēng)為麥?zhǔn)纤俣确植己瘮?shù),滿(mǎn)足條件
???f(v,vx?2y,vz)dvxdvydvz?n
在速度空間的球坐標(biāo)中,麥?zhǔn)纤俣确植悸?/p>
m32?2ktv22f(v,?,?)vsin?dvd?d??n()evsin?dvd?d?
2?kt兩邊完成速度空間所有方向的積分,2??m2??mf(v)dv???00m32?2ktv222f(v,?,?)vsin?dvd?d??n()evdv?2?kt0?0sin?d?d?
則在單位體積內(nèi),速率在dv范圍內(nèi)的分子數(shù),稱(chēng)為麥?zhǔn)纤俾史植悸?/p>
m32?2ktv22f(v)dv?4?n()evdv
(3)
2?kt函數(shù)f(v)稱(chēng)為速率分布函數(shù),滿(mǎn)足條件
?m?f(v)dv?n
0麥?zhǔn)纤俣雀怕史植迹簑(vx,vy,vz)dvxdvydvz?f(vx,vy,vz)dvxdvydvz/n,麥?zhǔn)纤俣雀怕拭芏确植迹簑(vx,vy,vz)?f(vx,vy,vz)/n,麥?zhǔn)纤俾矢怕史植迹簑(v)dv?f(v)dv/n 麥?zhǔn)纤俾矢怕拭芏确植迹簑(v)?f(v)/n;
最可幾速率:使速率分布函數(shù)f(v)取極大值的速率。
對(duì)f(v)關(guān)于v求導(dǎo),令
mdf(v)?0 dvd2?2ktv2(ve)?0 dvm2?2ktv2v(2?v)e?0
ktmv?0不符合要求,取2?m2v?0,得最可幾速率 ktvm?2kt m物理量的統(tǒng)計(jì)平均值
對(duì)離散性的隨幾變量x,在一次實(shí)驗(yàn)測(cè)量中記錄如下,x
n
x1 n1
x2 n2
x3 n3
x4 n4
x5 n5
x6 n6
其中總測(cè)量次數(shù)n?n1?n2?n3?n4?n5?n6
x的算術(shù)平均值
n1x1???n6x6n1n?x1???6x6?p1(x1)x1???p6(x6)x6
nnn??pl(xl)xl
l當(dāng)測(cè)量次數(shù)趨于無(wú)窮大時(shí),x的算術(shù)平均值趨于一定的極限,稱(chēng)作x的統(tǒng)計(jì)平均值
x?lim?pl(xl)xl
l??l對(duì)連續(xù)性的隨幾變量x,統(tǒng)計(jì)平均值為
x??xdp(x)??xw(x)dx 其中dp(x)?w(x)dx為dx范圍內(nèi)x出現(xiàn)的概率,w(x)為概率密度分布,積分遍及x的取值范圍。平均速率
?v2m322kt)?ev3dv v??vw(v)dv?4?(2?kt0?m利用積分i(3)????0e??x2x3dx?12?2,則
v??vw(v)dv?方均根速率
8kt ?m?m?v2m322ktv??vw(v)dv?4?()?ev4dv
2?kt022利用積分i(4)????0e??xx4dx?23?,則 8?52v2??v2w(v)dv?方均根速率vs是vs?v,于是vs?223kt m3kn0t?n0m3kt,或vs?m3rt。?m最可幾速率、平均速率和方均根率都與t成正比,與m成反比,它們的相對(duì)大小為
vs:v:vm?32::1?1.225:1.128:1 2?
碰壁數(shù):在單位時(shí)間內(nèi)碰到單位面積上的分子數(shù)。
以d?dadt表示在dt時(shí)間內(nèi),碰到da面積上,速度在dvxdvydvz范圍內(nèi)的分子數(shù)。這些分子應(yīng)當(dāng)位于以da為底,以v(vx,vy,vz)為軸線(xiàn),以vxdt為高的柱體內(nèi)。柱體的體積是
?vxdadt,所以
xvdavxdt
d?dadt?fdvxdvydvzdadt
即
d??fdvxdvydvz
對(duì)速度積分,即可得在單位時(shí)間內(nèi)碰到單位面積上的分子數(shù)
???????????dvy???dvz?fdv0x
2將麥?zhǔn)纤俣确植己瘮?shù)f(vx,vy,vz)代入,利用i(1)???m??m???0e??xxdx?12?,完成積分
2?v2?vxym322)[?e2ktdvy]?vxe2ktdvx ??n(2?kt??0?n(kt18kt1m322?kt122kt?n?n)[()]?nv
2?m4?m42?ktmm7.4能量均分定理
本節(jié)要求:掌握:能量均分定理。掌握:計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)能和熱容量 1能量均分定理(掌握:能量均分定理的內(nèi)容)
2計(jì)算系統(tǒng)內(nèi)能和熱容量(掌握:?jiǎn)卧臃肿?、雙原子分子、固體三種情況 掌握:平衡輻射:瑞利-金斯公式)
7.4.1能量均分定理及其證明
1對(duì)于處在溫度為t的平衡狀態(tài)的經(jīng)典系統(tǒng),粒子能量中每一平方項(xiàng)的平均值為kt。
2證明:
將系統(tǒng)看作經(jīng)典系統(tǒng),粒子總能量
???p??q
1r1r?2?(qr???1,?,qr)??aipi??biqi2??q2i?12i?1其中ai,bi均為正值,ai與
p1,p2,?pr,q1,q2,?qr?無(wú)關(guān);
bi與q1,q2,?qr?,p1,p2,?pr無(wú)關(guān);且r??r。
系統(tǒng)麥?zhǔn)细怕史植?在??l?dp1?dprdq1?dqr的?體積范圍內(nèi),粒子質(zhì)心平動(dòng)的狀態(tài)數(shù)為
??l1?dp1?dprdq1?dqr rrh0h0對(duì)經(jīng)典粒子,物理量是連續(xù)的,可以去掉下標(biāo),于是在??積范圍的內(nèi)粒子數(shù)為
?dp1?dprdq1?dqr的?體a????????e rh01??????redp1?dprdq1?dqr h0?n???edp1?dprdq1?dqr rz1h0處在dp1?dprdq1?dqr內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的概率
dp(q,p)?w(p,q)dp1?dprdq1?dqr??歸一化條件
????????a n1???edp1?dprdq1?dqr rz1h0???????dp(q,p)????w(p,q)dp1?dprdq1?dqr????
1?z1h0r能量表達(dá)式中任一平方項(xiàng)?????????????e???dp1?dprdq1?dqr?1
??1aipi2的平均值 2112aipi2????aipidp(q,p)
22????1?z1h0r????????????????aipi2122aipiedp1?dprdq1?dqr 2?1?z1h0r???????????dp1?dpi?1dpi?1?dprdq1?dqre????????????aipi212aipie2dpi
(1)2其中
?????aipi2
??12????aipi2112aipie2dpi??22?????????pie?aipi22?d(??2aipi2)
1??2????pide??aipi22?
???aipi21??pie22?????1?2????e?aipi22?dipi
1?2??????e?aipi22?dipi
(2)
將(2)代回(1),注意歸一化條件,1aipi2 21?z1h0r?????????dp1?dpi?1dpi?1?dprdq1?dqre??????1?2??????e?aipi22?dpi
1?2?z1h0r1?2?z1h0r???????????e?????????aipi22?dp1?dprdq1?dqr
?????e???dp1?dprdq1?dqr
???11?kt 2?2112同理可證,biqi?kt。
227.4.2能量均分定理的應(yīng)用 單原子分子
1222(px?py?pz)2m13分子平均能量??kt?3?kt
223系統(tǒng)總內(nèi)能u??n?nkt
2du3定容熱容量cv??nk
dt25定壓熱容量cp?cv?nk?nk
2質(zhì)心平動(dòng)動(dòng)能??定壓熱容量與定容熱容量之比??cpcv?5?1.667 3理論結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合得很好,但沒(méi)有考慮原子內(nèi)電子的運(yùn)動(dòng)。原子內(nèi)的電子對(duì)熱容量沒(méi)有貢獻(xiàn)是經(jīng)典理論所不能解釋的,要用量子理論才能解釋。雙原子分子
雙原子分子的能量??1111222222(px?py?pz)?(p??p)?pr?u(r)?22m2i2sin?m1m2是約化質(zhì)量。
m1?m22其中m?m1?m2為兩個(gè)原子之和,i??r是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,??15kt?5?kt 225系統(tǒng)總內(nèi)能u??n?nkt
2du5定容熱容量cv??nk
dt27定壓熱容量cp?cv?nk?nk
2分子平均能量??定壓熱容量與定容熱容量之比??cpcv?7?1.4 5除了低溫下的氫氣外,理論結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果都符合。低溫下的氫氣的性質(zhì)不能用經(jīng)典理論解釋?zhuān)瑫r(shí)也不能解釋為什么可以不考慮兩個(gè)原子之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。固體
固體中的原子在其平衡位置附近作微振動(dòng),假設(shè)各原子的振動(dòng)是相互獨(dú)立的簡(jiǎn)諧振動(dòng)。
121p?m?2q2 2m21一個(gè)原子的平均能量??kt?6?3kt
2固體的內(nèi)能u??n?3nkt 一個(gè)自由度上的能量??定容熱容量cv?du?3nk dttv?2定壓熱容量cp?cv??t?3nk?tv?2?t
在室溫和高溫范圍內(nèi)理論結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合。在低溫范圍,實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)固體的熱容量隨溫度降低得很快,當(dāng)溫度趨于絕對(duì)零度時(shí),熱容量也趨于零。這個(gè)事實(shí)經(jīng)典理論不能解釋。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明,3k以上的自由電子的熱容量與離子振動(dòng)的熱容量相比可以忽略,這個(gè)事實(shí)經(jīng)典理論也不能解釋。平衡輻射
考慮一個(gè)封閉的空窖,窖壁原子不斷地向空窖發(fā)射并從空窖吸收電磁波,經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間以后,空窖內(nèi)的電磁輻射與窖壁達(dá)到平衡,稱(chēng)為平衡輻射,二者具有相同的溫度。
空窖內(nèi)的輻射場(chǎng)可以分解為無(wú)窮多個(gè)單色平面波的疊加,如果采用周期性邊界條件,單色平面波的電場(chǎng)分量可表示為
???0e?2?2?2?2?2,由拉普拉斯算符??2?x?y?z2??i(k?r??t),????(k?k?k)?0e???2?i(k?r??t)2 ????0e?t222x2y2z??i(k?r??t)
1?2??0,代入電磁場(chǎng)的波動(dòng)方程???2c?t2?(k?k?k)?0e2x2y2z??i(k?r??t)??2c2?0e??i(k?r??t)?0
(?k?2?2c2)??0
?k?2?2c2?0
??ck????c?k?e?cp
此即輻射場(chǎng)的能量動(dòng)量關(guān)系。
具有一定波矢k和一定偏振的單色平面波可以看作輻射場(chǎng)的一個(gè)自由度。它以圓頻率??隨時(shí)間作簡(jiǎn)諧振動(dòng),因此相應(yīng)于一個(gè)自由度。周期性邊界條件給出可能的波矢,2?kx?lnx,nx?0,?1,?2,?,ky?2?ny,ny?0,?1,?2,?, l2?kz?nz,nz?0,?1,?2,?,l如果窖壁的線(xiàn)度l為一個(gè)宏觀量,則每一個(gè)自由度的波矢、動(dòng)量和能量是準(zhǔn)連續(xù)的,這
3時(shí)往往考慮在體積v?l內(nèi),在kx到kx?dkx,ky到ky?dky,kz到kz?dkz的波矢范圍內(nèi)輻射場(chǎng)的自由度(量子態(tài))數(shù)。在kx到kx?dkx的范圍內(nèi)可能的數(shù)目為
dnx?ky到ky?dky的范圍內(nèi)可能的數(shù)目為
ldkx 2?dny?kz到kz?dkz的范圍內(nèi)可能的數(shù)目為
ldky 2?dnz?ldkz 2?3在體積v?l內(nèi),在kx到kx?dkx,ky到ky?dky,kz到kz?dkz的波矢范圍內(nèi)輻射場(chǎng)的自由度(量子態(tài))數(shù)為
2dnxdnydnz?2(l3v)dkxdkydkz?dkxdkydkz 32?4?v2ksin?dkd?d? 4?3上式在波矢的球坐標(biāo)空間中表示為,2dn(k,?,?)?3考慮??ck,在體積v?l內(nèi),在?~??d?范圍內(nèi)輻射場(chǎng)的自由度(量子態(tài))數(shù)為
d(?)d??v2?d? 23?c根據(jù)能量均分定理,溫度為t時(shí),每一個(gè)振動(dòng)自由度的平均能量為??kt。所以,在體積v內(nèi),在?~??d?范圍內(nèi)輻射場(chǎng)的內(nèi)能為
u?d??vkt?2d? 23?c或令?v?u?/v,利用??2??,化為
??d??8?2kt?d? 3c上式稱(chēng)為瑞利—金斯公式。它在低頻范圍與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合,但在高頻范圍二者有尖銳的歧異。
??瑞利金斯公式的曲線(xiàn)實(shí)驗(yàn)曲線(xiàn)?平衡輻射的總能量
?
u??0vu?d??23?c??0kt?2d???
平衡輻射的定容熱容量cv?du?? dt4這一結(jié)果與熱力學(xué)得到的結(jié)論u??tv不相符,歷史上稱(chēng)為紫外光災(zāi)難。導(dǎo)致這一荒謬結(jié)果的原因是,根據(jù)經(jīng)典電動(dòng)力學(xué)輻射場(chǎng)具有無(wú)窮多個(gè)自由度,而根據(jù)經(jīng)典統(tǒng)計(jì)的能量均分定理,每個(gè)自由度分得平均能量為kt,所以輻射場(chǎng)的總內(nèi)能發(fā)散。由此看來(lái),經(jīng)典統(tǒng)計(jì)存在根本性的原則困難。開(kāi)爾文爵士稱(chēng)之為物理學(xué)天空中的第一朵烏云,正是這朵烏云引發(fā)了量子力學(xué)的革命。