山西大学 热力学统计物理复习

1、Ch1 热力学的基本规律热力学的基本规律1、什么是系统？什么是孤立系、封闭系、什么是系统？什么是孤立系、封闭系、开放系、单元系、多元系、单相系、多相开放系、单元系、多元系、单相系、多相系、均匀系？系、均匀系？2、什么是热力学平衡态？它有哪些主要、什么是热力学平衡态？它有哪些主要特征？特征？ 3、功、热量的概念及计算、功、热量的概念及计算4.熵增加原理的意义熵增加原理的意义 及应用及应用5.最大功定理最大功定理Ch2 均匀物质的热力学性质均匀物质的热力学性质1.什么是特性函数？试证明什么是特性函数？试证明U（S，V）、）、S（U、V）、）、H（S，p）、）、F（T，V）、）、G(T,p)是特征是

2、特征函数函数 2. “系数比较法系数比较法”、“由全微分直接写出偏导由全微分直接写出偏导数法数法”、“循环关系法循环关系法”、“链式关系法链式关系法”、“复合函数微分法复合函数微分法” 的应用的应用 证明热力学等式证明热力学等式3.气体的节流膨胀气体的节流膨胀 ，绝热膨胀，绝热膨胀 ，热辐射、辐射，热辐射、辐射场、平衡辐射、黑体辐射、能量密度、通量密场、平衡辐射、黑体辐射、能量密度、通量密度、辐射压强度、辐射压强 Ch3 单元系的相变单元系的相变1.如何判别系统是否处于平衡如何判别系统是否处于平衡（平衡判据）（平衡判据）2.试根据熵判据导出平衡条件试根据熵判据导出平衡条件 3.克拉伯龙方程意义

3、克拉伯龙方程意义 4.一级、二级相变的特征一级、二级相变的特征 Ch4 多元系的复相平衡和化学平衡多元系的复相平衡和化学平衡1.多元复相系的平衡条多元复相系的平衡条件件 2.吉布斯相律吉布斯相律3.热力学第三定律热力学第三定律Ch6 近独立粒子的最概然分布近独立粒子的最概然分布1.何谓最概然统计法？意义何在？何谓最概然统计法？意义何在？2.试导出三种统计分布。试导出三种统计分布。3.用用表示的非简性条件是什么？非简表示的非简性条件是什么？非简并性条件的宏观意义如何？并性条件的宏观意义如何？4.三种分布与经典分布的关系如何？三种分布与经典分布的关系如何？过渡条件各是什么？过渡条件各是什么？5.等

4、概率原理的内容等概率原理的内容Ch7 玻尔兹曼统计玻尔兹曼统计1.配分函数的性质、意义如何？配分函数的性质、意义如何？ 2.玻尔兹曼统计对应的热力学量统计玻尔兹曼统计对应的热力学量统计表达式表达式3.理想气体的内能和热容量理想气体的内能和热容量4.固体热容量的爱因斯坦理论固体热容量的爱因斯坦理论5.能均分定理能均分定理Ch8 玻色统计和费米统计玻色统计和费米统计1.热力学量的统计表达式热力学量的统计表达式2.何谓凝结温度？玻色凝结发生时，基态粒子数随温度如何变化？何谓凝结温度？玻色凝结发生时，基态粒子数随温度如何变化？试述玻色凝结发生后，玻色气体的热容。试述玻色凝结发生后，玻色气体的热容。3.

5、何谓光子？性质如何？试导出普朗克公式，并讨论高、低温极限、何谓光子？性质如何？试导出普朗克公式，并讨论高、低温极限、试导出维恩位移定律、试导出斯特潘一玻尔兹曼定律、辐射场的状试导出维恩位移定律、试导出斯特潘一玻尔兹曼定律、辐射场的状态方程态方程 4.何谓金属的自由电子模型？、何谓金属的自由电子模型？、T=OK时，金属中的自由电子如何时，金属中的自由电子如何分布？为什么？、分布？为什么？、T=OK时，电子气的化学势如何？试比较时，电子气的化学势如何？试比较0与与kT(室温室温)的大小。、的大小。、T=0K时，电子气的总能量？热容量、压强？时，电子气的总能量？热容量、压强？每个电子的乎均能量？电子

6、的速度？每个电子的乎均能量？电子的速度？5、何谓费米动量、费米能量、费米速度、费米面、费米球？、何谓费米动量、费米能量、费米速度、费米面、费米球？6、TOK，但，但T很小时，金属中的电子如何分布？很小时，金属中的电子如何分布？7、定性估计，、定性估计，T0K时金属中自由电子气的热容。时金属中自由电子气的热容。8，定量计算，定量计算TOK时金属中自由电子气的热容量。时金属中自由电子气的热容量。 Ch9 系综理论系综理论1.何谓统计系综？何谓微正则系何谓统计系综？何谓微正则系综，微正则分布？综，微正则分布？2.何谓正则系综？正则分布？正何谓正则系综？正则分布？正则分布的热力学公式则分布的热力学公式

7、3.何谓巨正则系综、巨正则分布？何谓巨正则系综、巨正则分布？巨正则分布的热力学公式巨正则分布的热力学公式 Ch10 涨落理论涨落理论1.什么是涨落？分类什么是涨落？分类2.试导出基本热力学量涨落的概率分布公式。试导出基本热力学量涨落的概率分布公式。 3.涨落的准热力学理论，涨落的计算涨落的准热力学理论，涨落的计算4.试导出闭系（试导出闭系（N=0）情形下，）情形下，T和和V作为随机变作为随机变量的联合概率分布。量的联合概率分布。5.导出导出、的表的表达式。达式。6.试导出闭系（试导出闭系（N=0）情形下，）情形下，p和和S作为随机变作为随机变量的联合概率分布。量的联合概率分布。7.、和和的表达式。的表达式。