10級《熱力學(xué)統(tǒng)計物理》試題A-1new

1、湖南科技大學(xué)考試試題紙（ A 卷）(2011 -2012學(xué)年第2學(xué)期)考試課程 熱力學(xué)統(tǒng)計物理學(xué)院物理學(xué)院 系 物理系 班級 10級1,2,3班 命題教師許 英任課教師許 英 考試時量100分鐘參考人數(shù) 70 系主任簽名 交題時間 2012 年6 月 1 日 一、單選題（每小題3分，共24分） 1、對于可逆過程，下列式子正確的是： 2、下列說法不正確的是：物體的內(nèi)能與體積無關(guān) 絕熱過程中，外界對物體所做的功等于內(nèi)能的變化。理想氣體的絕熱過程方程為 熱容量是廣延量。3、自由能是以下列哪些量為變量的特性函數(shù)：S, V , n V, T, S T, V, n, T, V4、關(guān)于氣體的節(jié)流過程，下列說

2、法正確的是：氣體經(jīng)節(jié)流過程溫度一定降低 理想氣體經(jīng)節(jié)流過程前后溫度不變節(jié)流過程前后自由能相等 焦湯系數(shù)總是大于05、 單元復(fù)相系平衡性質(zhì)敘述不正確的是： 三相點具有確定的T, P 兩相共存線上T, P僅一個可獨立變化 當(dāng)溫度超過臨界點時，物質(zhì)仍可處在氣相或液相。 當(dāng)溫度從低逐漸接近臨界點溫度時，氣液兩相的差別越來越小。 6、 普朗克公式理解不正確的是 ( )經(jīng)典統(tǒng)計的結(jié)果 低頻下變?yōu)槿鹄?金斯公式。高頻下變?yōu)榫S恩公式 使輻射場能量取極大值的與溫度成正比 7、對波色-愛因斯坦凝聚體的描述不正確的是：（ ） 凝聚體的能量為0 凝聚體的動量為 0 凝聚體的熵為0 只有在絕對零度時才出現(xiàn)凝聚相 8、波

3、爾茲曼分布適用于 （ ）不可分辨的全同粒子系統(tǒng) 金屬中的自由電子不滿足經(jīng)典極限條件的氣體 理想氣體二、填充題（每小題3分，共24分）1、熱膨脹系數(shù)= ；等溫壓縮系數(shù)T= 。2、鹽的水溶液與水蒸氣平衡共存時，該系統(tǒng)的自由度數(shù)是： 。3, 在高溫 T1=900K和低溫T2=300K之間工作的熱機，其熱機效率最大值為：_。4、波爾茲曼關(guān)系為： ，它說明了熵是系統(tǒng)混亂度的量度。5，某分子的第一電子態(tài)的能量比基態(tài)高, 溫度大約要達到_K之后，電子運動對熱力學(xué)函數(shù)才有明顯的貢獻。6, H2分子的平動、轉(zhuǎn)動和振動的自由度數(shù)分別為： 。7、設(shè)能量在范圍內(nèi)，電子的量子態(tài)數(shù)為,則在體積V內(nèi)，能量在范圍內(nèi)的平均電子

4、數(shù)可以表示為： 。8、巨正則系綜的分布函數(shù)的量子表達式： ，巨配分函數(shù)為： 。三： 簡答題（每小題5分，共10分）： 1）簡述自由電子氣體在T=0K及T0K時的分布，并繪出每個量子態(tài)上的平均占據(jù)數(shù)f隨電子能量的變化關(guān)系示意圖。 2）闡述能量均分定理。由能量均分定理，單原子分子理想氣體的定容熱容量和定壓熱容量分別是什么？ 四、（10分）物體的初溫T1高于熱源的溫度T2有一熱機在此物體與熱源之間工作。直到物體的溫度降到T2為止。若熱機從物體吸取的熱量為Q，試根據(jù)熵增加原理證明，此熱機能輸出的最大功為：。 其中是物體的熵減少量。五、（10分）1) 證明：2) 若設(shè)一物質(zhì)的物態(tài)方程具有以下的形式：, 利用（1）證明其內(nèi)能與體積無關(guān)。六、（11分）對于二維自由粒子，在面積L2內(nèi)，求在能量范圍內(nèi)的