Sunday, February 9, 2014

H是哈密頓量能量是速度各分量的二次方,均分這三分量得每分量在熱平衡時向平均動能提供½kBT

http://zh.wikipedia.org/wiki/%E8%83%BD%E9%87%8F%E5%9D%87%E5%88%86%E5%AE%9A%E7%90%86
H哈密頓


平移能量與理想氣體[编辑]

一粒子質量為m,速度為v,其(牛頓力學)動能為:
H^{{{\mathrm  {kin}}}}={\tfrac  12}m|{\mathbf  {v}}|^{2}={\tfrac  {1}{2}}m\left(v_{{x}}^{{2}}+v_{{y}}^{{2}}+v_{{z}}^{{2}}\right),
其中vxvyvz是速度v的直角坐標的分量。這裏,H哈密頓量,由於哈密頓表述是均分定理一般形式的中心,故下文將以其作為能量的符號。
由於能量是速度各分量的二次方,均分這三分量得每分量在熱平衡時向平均動能提供½kBT。因此粒子的平均動能為(3/2)kBT,跟上面惰性氣體的例子一樣。
更普遍地,理想氣體中的,總能量幾乎全為(平移)動能:假定粒子無內自由度且運動不受其他粒子影響。均分因此預測有N個粒子的理想氣體有平均總能量(3/2) N kBT

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