物理计算题较难

正则系综配分函数 — 物理计算题

热力学与统计物理系综理论 AI 三重审校通过

题目

某正则系综中的单个粒子具有四个能级：能量 0、ε、2ε、3ε 对应的简并度依次为 1、2、2、1。该粒子与温度为 T 的恒温热库接触，令 β=1/(kT)，且 βε=ln2。（1）求该粒子的正则系综配分函数 Z；（2）求该粒子的系综平均能量 U（用 ε 表示）。