2023熱力學(xué)統(tǒng)計物理期末復(fù)習(xí)試題

本文格式為Word版，下載可任意編輯——2023熱力學(xué)統(tǒng)計物理期末復(fù)習(xí)試題一.填空題

1.設(shè)一多元復(fù)相系有個?相，每相有個k組元，組元之間不起化學(xué)反應(yīng)。此系統(tǒng)平衡時必同時滿足條件：、、_____

2.熱力學(xué)第三定律的兩種表述分別叫做：和。

3.假定一系統(tǒng)僅由兩個全同玻色粒子組成，粒子可能的量子態(tài)有4種。則系統(tǒng)可能的微觀態(tài)數(shù)為：10。4.均勻系的平衡條件是且；平衡穩(wěn)定性條件是且。

5玻色分布表為；費米分布表為；玻耳茲曼分布表為。當(dāng)滿足條件時，玻色分布和費米分布均過渡到玻耳茲曼分布。6熱力學(xué)系統(tǒng)的四個狀態(tài)量S、V、P、T所滿足的麥克斯韋關(guān)系為

7.玻耳茲曼系統(tǒng)粒子配分函數(shù)用Z1表示，內(nèi)能統(tǒng)計表達(dá)式為廣義力統(tǒng)計表達(dá)式為，熵的統(tǒng)計表達(dá)式為，自由能的統(tǒng)計表達(dá)式為。

8.單元開系的內(nèi)能、自由能、焓和吉布斯函數(shù)所滿足的全微分是：，，，。9.均勻開系的克勞修斯方程組包含如下四個微分方程：

10.等溫等容條件下系統(tǒng)中發(fā)生的自發(fā)過程，總是朝著方向進(jìn)行，當(dāng)時，系統(tǒng)達(dá)到平

衡態(tài)；處在等溫等壓條件下的系統(tǒng)中發(fā)生的自發(fā)過程，總是朝著方向進(jìn)行，當(dāng)時，系統(tǒng)達(dá)到平衡態(tài)。

11.對于含N個分子的雙原子分子理想氣體，在一般溫度下，原子內(nèi)部電子的運動對熱容量；溫度大大于振動特征溫度時，；溫度小小于轉(zhuǎn)動特征溫度時，。溫度大大于轉(zhuǎn)動特征溫度而小小于動特征溫度時，。

二．簡述題

1.寫出系統(tǒng)處在平衡態(tài)的自由能判據(jù)。

2.寫出系統(tǒng)處在平衡態(tài)的吉布斯函數(shù)判據(jù)。

3.寫出系統(tǒng)處在平衡態(tài)的熵判據(jù)。

4.玻爾茲曼關(guān)系與熵的統(tǒng)計解釋。

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5.為什么在常溫或低溫下原子內(nèi)部的電子對熱容量沒有貢獻(xiàn)？

6.為什么在常溫或低溫下雙原子分子的振動對熱容量貢獻(xiàn)可以忽略？

7.能量均分定理。

8等概率原理。

9．系統(tǒng)的基本熱力學(xué)函數(shù)有哪些？什么叫特性函數(shù)？什么叫自然參量。

11試說明，在應(yīng)用經(jīng)典理論的能量均分定理求理想氣體的熱容量時，出現(xiàn)哪些與試驗不符的結(jié)論或無法解釋的問題（至少例舉三項）？12.最大功原理

13.寫出能斯特定理的內(nèi)容

14．什么是近獨立粒子系統(tǒng)

15．單元復(fù)相系達(dá)到平衡時所滿足的相變平衡條件是什么？假使該平衡條件未能滿足，變化將朝著怎樣的方向進(jìn)行？

16．寫出吉布斯相律的表達(dá)式，并說明各物理量的含義。

17.寫玻耳茲曼系統(tǒng)、玻色系統(tǒng)、費米系統(tǒng)的微觀態(tài)數(shù)統(tǒng)計表達(dá)式，并說明它們之間的聯(lián)系。與分布{al}相應(yīng)的，玻色系統(tǒng)微觀狀態(tài)數(shù)為；費米系統(tǒng)的微觀狀態(tài)數(shù)；玻耳茲曼系統(tǒng)微觀狀態(tài)數(shù)為。當(dāng)滿足條件經(jīng)典近似條件時，三種微觀狀態(tài)數(shù)之間的關(guān)系為。

19．試說明，在應(yīng)用經(jīng)典理論的能量均分定理求固體熱容量時，出現(xiàn)哪些與試驗不符的結(jié)論或無法

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解釋的問題？。三.選擇題

1.系統(tǒng)自某一狀態(tài)A開始，分別經(jīng)兩個不同的過程到達(dá)終態(tài)B。下面說法正確的是（A）在兩個過程中吸收的熱量一致時，內(nèi)能的改變就一定一致（B）只有在兩個過程中吸熱一致且做功也一致時，內(nèi)能的改變才會一致（C）經(jīng)歷的過程不同，內(nèi)能的改變不可能一致（D）上面三種說法都是錯誤的2.以下各式中不正確的是（A）?????H???F???U???n??（B）????（C）????（D）?????G??

T,P??n?T,V??n?S,V??n?T,P3.吉布斯函數(shù)作為特性函數(shù)應(yīng)選取的獨立態(tài)參量是（A）溫度和體積（B）溫度和壓強（C）熵和體積（D）熵和壓強（D）孤立的系統(tǒng)

4.費米統(tǒng)計的巨配分函數(shù)用?表示，則熵的統(tǒng)計表達(dá)式是（A）S?N???ln??ln???ln????????????（B）S?N??ln????ln??????ln??????

（C）S?k???ln????ln??ln??????????（D）S?k???ln????ln??ln??????????

5.自由能作為特性函數(shù)應(yīng)選取的獨立態(tài)參量是

（A）溫度和體積B）溫度和壓強（C）熵和體積（D）熵和壓強6.由熱力學(xué)基本方程dG??SdT?Vdp可得麥克斯韋關(guān)系

（A）??p????T??????S?（B）??T???V?V??V???T??p?????S??S?p（C）???T???V???????p??（D）???V???T???????S??S??S?Vp??p?T8.封閉系統(tǒng)指

（A）與外界無物質(zhì)和能量交換的系統(tǒng)（B）能量守衡的系統(tǒng)

（C）與外界無物質(zhì)交換但可能有能量交換的系統(tǒng)

9.以下系統(tǒng)中適合用玻爾茲曼分布規(guī)律處理的系統(tǒng)有（A）經(jīng)典系統(tǒng)

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（B）滿足非簡并條件的玻色系統(tǒng)和費米系統(tǒng)（C）滿足弱簡并性條件的玻色系統(tǒng)和費米系統(tǒng)（D）非定域體系統(tǒng)

11.氣體的非簡并條件是（A）分子平均動能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于kT（B）分子平均距離極大于它的尺度（C）分子數(shù)密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1

（D）分子平均距離遠(yuǎn)大于分子德布羅意波的平均熱波長

12.不考慮粒子自旋，在邊長L的正方形區(qū)域內(nèi)運動的二維自由粒子，其中動量的大小處在p~p?dp范圍的粒子可能的量子態(tài)數(shù)為

4?L22?L22?L2?L22dp（D）2pdp（A）2pdp（B）2pdp（C）2hhhh

13.在尋常狀況下，對于二組分物系能平衡共存的最多相為：

(A)1(B)2(C)3(D)4

14.三相點是：

(A)某一溫度，超過此溫度，液相就不能存在

(B)尋常發(fā)現(xiàn)在很靠近正常沸點的某一溫度

(C)液體的蒸氣壓等于25℃時的蒸氣壓三倍數(shù)值時的溫度

(D)固體、液體和氣體可以平衡共存時的溫度和壓力

15.某一固體在25℃和p?壓力下升華，這意味著：

(A)固體比液體密度大些(B)三相點的壓力大于p?(C)固體比液體密度小些(D)三相點的壓力小于p?

16.碘的三相點處在115℃和12kPa上，這意味著液態(tài)碘：

(A)比固態(tài)碘密度大

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(B)在115℃以上不能存在

(C)在p?壓力下不能存在

(D)不能有低于12kPa的蒸氣壓

17.N2的臨界溫度是124K，室溫下想要液化N2,就必需：

(A)在恒溫下增加壓力

(B)在恒溫下降低壓力

(C)在恒壓下升高溫度

(D)在恒壓下降低溫度

21.當(dāng)克勞修斯克拉貝龍方程應(yīng)用于凝聚相轉(zhuǎn)變?yōu)檎魵鈺r，則：

_

(A)p必隨T之升高而降低

(B)p必不隨T而變

(C)p必隨T之升高而變大

(D)p隨T之升高可變大或減少

5)對于一個U,N,V確定的體系，其微觀狀態(tài)數(shù)最大的分布就是