热统复习指引2011.12.doc

四川师范大学20112012学年度第一学期期末考试热统复习指引复习用书：汪志诚热力学统计物理第四版及配套习题解答考试题型及比例一、判断（14分，每题2分）二、填空（14分，每空2分）三、选择（18分，每题3分）四、证明（16分，两个小题）五、计算（38分，四个小题）教学大纲所要求的内容第一、二、三、四、六、七、八章，以及第九章的基本概念。复习要点（包括但不限于以下内容）第一章 热力学的基本规律 关于研究对象导言部分，热力学和统计物理的研究对象，研究方法 关于热力学系统孤立系，闭系，开系 关于热力学平衡热力学平衡态 关于、定压膨胀系数、定容压强系数、等温压缩系数的定义及这三个参量的关系，理想气体的这三个系数（习题1） 关于热力学第一定律热力学第一定律的内容、等价表述及适用范围 关于热力学第二定律热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述 关于过程准静态过程、可逆过程、绝热过程的概念 关于热力学基本方程均匀封闭系统的热力学基本方程，（1.14.6）式 关于理想气体熵函数的表达式选择体积和温度为自变量时理想气体熵函数的表达式，参见1.15节选择温度和压强为自变量时理想气体熵函数的表达式，参见1.15节关于自由能和吉布斯函数最大功原理，等温等体及等温等压条件下系统中不可逆过程的方向研习：P41：例P43：例一、例二、例三第一章习题：1，19，第二章 均匀物质的热力学性质 简单系统的热力学函数焓：在可逆等压过程中，系统吸收的热量等于系统态函数焓的增量自由能吉布斯 关于定容热容量CV与定压热容量CP定义及相互关系 由简单系统热力学基本方程推出八个偏导数内能、焓、自由能、吉布斯的基本热力学方程例：已知可得等。 关于Maxwell关系式麦氏关系助记图例：等研习：2.2节能态方程、焓态关系的推导。2.2节Cv与Cp的关系推导2.2节例一、例二第二章习题：2，3，4，6第三章 单元系的相变 单元开放系的化学势化学势可以用内能、焓、自由能、吉布斯的偏导数表出。例：以T，V，n为独立变量的单元开放系的化学势为 单元复相系的平衡条件在单元复相系中，如果热平衡、力学平衡或相变平衡条件未能满足，变化进行的方向 关于平衡稳定性条件单元复相系平衡的稳定性条件：研习克拉珀龙方程及蒸气压方程第三章习题：1，4，5，7，12第四章 多元系的复相平衡和化学平衡 多元系的广延量和强度量的性质广延量、强度量与齐次函数的关系 关于混合理想气体分压、分吉布斯、分内能 关于平衡常量变化与化学反应变化1. 当平衡常量增大时，化学反应的方向 关于热力学第三定律及相关知识热三律的两种表述，能斯特定理与绝对零度，热三律的推论。 关于化学平衡有关知识单相化学反应方程的一般形式单相化学反应中各组元摩尔数的改变的比例关系. 关于吉布斯相律多元系，个组元， 个相的自由度f 关于赫斯定律赫斯定律。化学反应热与焓的关系 关于自由度盐水溶液的自由度研习：第七节内容第四章：习题9第六章 近独立粒子的最概然分布 关于统计的观点物质的宏观特性是大量微观粒子行为的集体表现宏观物理量是相应微观物理量的统计平均值等概率原理 关于空间和相格粒子相空间，自由度，相体积 关于自由粒子自由度给定体积和动量范围内的状态数给定体积和能量范围内的状态数 关于微观状态数玻尔兹曼系统、玻色系统和费米系统的微观状态数 关于全同粒子的分类玻色子、费米子的分类依据及应用研习第六章习题：1，2，3，4第七章 玻尔兹曼统计 关于微观状态与宏观物理量微观状况数的多少与宏观量的关系近独立粒子系统的能量和状态数 关于熵的物理意义系统在某个宏观状态的熵等于玻尔兹曼常数乘以相应的微观状态数的对数某宏观状态对应的微观状态数愈多，它的有序性愈小，熵愈大熵表示系统宏观状态的混乱程度 关于配分函数在玻尔兹曼分布中，粒子的配分函数表达式（7.1.2）和（7.1.18）式 关于Maxwell速度分布律Maxwell动量分布的表达式Maxwell速度分布的表达式Maxwell速率分布的表达式分布形式及积分表达式的物理意义 关于能量均分定理能均分定理的表述，能均分定理在单原子分子理想气体，刚性哑铃型双原子分子理想气体、固体中应用所得的内能及热容量。 三个特殊的速率表达式及有关知识麦氏速率分布律所得的平均速率、方均根速率及最概然速率研习已知麦氏速率分布，求三个速率第七章习题：10，11，16，18，19，20第八章 玻色统计和费米统计 关于最概然分布Bose系统分布在能级的最概然的粒子数Fermi系统分布在能级的最概然的粒子数 关于每个的量子态上的粒子数能量为的每个量子态上的玻色子数能量为的每个量子态的费米子数公式分别用拉氏乘子表出的形式及用温度和化学势表出的形式拉氏乘子由什么关系写出 关于配分函数Bose系统的巨配分函数及其对数形式Fermi系统巨配分函数及其对数形式 关于玻色子、费米子的划分电子、3He、光子、4He等 利用ln的偏导数推导证明问题1. 已知：、试推证巨热力势可写成.2. 试利用玻色系统的巨配分函数的对数和粒子