对于单原子理想气体的绝热方程是: (3/2)RlnT-Rlnρ=C 其中R表示气体普适常数,T表示温度;ρ表示数密度;C 为体系常数。状态方程则是: p=ρRT 静力平衡条件则是: dp+mgρdz=0 其中m为气体的摩尔质量;g则为重力加速度;z 则为其参考高度。 联立这三道方程,从中解得温度分布函数:T=T.-2mgz/(5R) 其中T.为气柱底部的温度值。其中-2mg/(5R)就是单原子理想气体柱的温度的递减率,对于大气柱温度递减率就是:-2mg/(7R)。其中 m=29克 这里的重点和难点(焦点),就是 熵平衡条件 的数学表达式的获得。可 依据 平衡态原理(无熵产)运用“变分法”获得。其实 《数学物理方法》在波动方程的推导中已经使用了这个数学关系式(那里称之为 泊松方程);在《量子化学》中汤玛斯费米在推导多电子原子的电子云密度统计方程中也使用了这个关系式(泊松方程)。但他们都没有指出其来历和使用的物理依据。我为了追究其来历,就依据平衡态原理(无熵产)尝试了 变分法 意外地一举成功。 不仅处在引力场中的(单原子)理想气体达到死寂态的参量分布函数需要联合求解这三道静态方程,就是原子核周围的基态电子云的参量(密度、平均动能、压强)分布函数的获得也许要联合求解这三道方程。因为凡是随机事件的统计平衡态都服从着 平衡态原理(无熵产);我是第一个将统计物理的熵理论和思想方法引入电子云系统,这本是量子力学的任务。而且运用此法试解 类氢原子的基态电子云 一举获得圆满成功。并首次发现原子核外的电子云是有界的!我引入了 几率熵的概念;将熵概念引入电子云系统。 《量子力学》是如何获得电子云几率密度分布函数的呢?薛定谔方程的建立过程就是形式类比加猜测的过程,其正确性只能依赖试验结果来裁决!而在我这里则是步步为营的公理化方法的演绎推导的过程。 这里的关键就是死死咬住 平衡态原理(无熵产)运用 变分法 直接导出“熵平衡条件”。 这里的讨论仅仅满足于死寂态。 |