热统期末考试题及答案

热统期末考试题及答案

单项选择题（每题2分，共10题）1.理想气体内能取决于（）A.压强B.体积C.温度D.质量2.热力学第零定律是关于（）A.能量守恒B.热平衡C.熵增加D.内能变化3.准静态过程的特点是（）A.过程进行得无限快B.过程中系统始终无限接近平衡态C.过程中无能量变化D.过程中无体积变化4.下列哪个是广延量（）A.温度B.压强C.密度D.内能5.卡诺循环的效率只与（）有关A.高温热源温度B.低温热源温度C.高低温热源温度D.循环过程的体积变化6.孤立系统熵（）A.总是增加B.总是减少C.不变D.可增可减7.玻尔兹曼分布适用于（）A.经典理想气体B.量子理想气体C.液体D.固体8.理想气体的状态方程是（）A.$pV=RT$B.$pV=nRT$C.$pV=NkT$D.以上都对9.等压过程中系统吸收的热量等于（）A.内能增量B.对外做功C.焓增量D.熵增量10.微观粒子的全同性指（）A.质量相同B.所有性质相同C.电荷相同D.自旋相同多项选择题（每题2分，共10题）1.以下属于热力学基本函数的有（）A.内能B.焓C.熵D.自由能2.下列哪些过程是不可逆过程（）A.热传导B.气体自由膨胀C.准静态等压过程D.功热转换3.关于熵的说法正确的是（）A.熵是状态函数B.熵是广延量C.孤立系统熵永不减少D.可逆绝热过程熵不变4.理想气体内能包含（）A.分子动能B.分子间势能C.分子转动能D.分子振动能5.热力学第二定律的表述有（）A.克劳修斯表述B.开尔文表述C.玻尔兹曼表述D.麦克斯韦表述6.以下属于统计物理学基本假设的是（）A.等概率假设B.能量均分定理C.最概然分布D.近独立假设7.麦克斯韦速率分布函数与（）有关A.温度B.分子质量C.体积D.压强8.量子理想气体包括（）A.费米气体B.玻色气体C.经典气体D.混合气体9.准静态过程可分为（）A.等压过程B.等容过程C.等温过程D.绝热过程10.系统的平衡态具有（）A.稳定性B.均匀性C.动态性D.唯一性判断题（每题2分，共10题）1.温度不同的两个物体达到热平衡时温度相等。（）2.内能是过程量。（）3.可逆过程一定是准静态过程。（）4.绝热过程中系统与外界无热量交换。（）5.理想气体压强与分子动能成正比。（）6.熵增加原理只适用于孤立系统。（）7.玻尔兹曼分布只适用于平衡态。（）8.等容过程中系统对外做功为零。（）9.热力学第零定律是建立温度概念的基础。（）10.全同粒子系统一定是近独立粒子系统。（）简答题（每题5分，共4题）1.简述热力学第零定律的内容及意义。答：内容：如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡(温度相同)，则它们彼此也必定处于热平衡。意义：为建立温度概念提供了实验基础。2.简述卡诺定理。答：在相同的高温热源和相同的低温热源之间工作的一切可逆热机，其效率都相等，与工作物质无关；在相同高温热源与相同低温热源之间工作的一切不可逆热机，其效率都不可能大于可逆热机的效率。3.简述熵的物理意义。答：熵是系统无序程度的量度。熵值越大，系统的无序程度越高；熵值越小，系统的有序程度越高。在孤立系统中，熵增表示系统从有序向无序发展。4.简述等压过程和等容过程中系统热量、内能和做功的关系。答：等压过程：$Q_p=\DeltaH$，$W=p\DeltaV$，$\DeltaU=Q_p-W$；等容过程：$W=0$，$Q_V=\DeltaU$。讨论题（每题5分，共4题）1.讨论热力学第二定律的不同表述为何等效。答：克劳修斯表述从热传导不可逆出发，开尔文表述从功热转换不可逆出发。可以证明违反其中一个表述必然违反另一个表述，所以二者等效，都揭示了自然界宏观过程的方向性。2.讨论理想气体与实际气体的区别与联系。答：区别：理想气体忽略分子间作用力和分子体积，实际气体不能忽略。联系：在高温低压下，实际气体分子间距大，分子间力和分子体积影响小，可近似看作理想气体。3.讨论统计物理学中最概然分布的意义。答：最概然分布是在一定宏观条件下，系统出现概率最大的分布。它反映了系统在平衡态下微观粒子的分布规律，通过研究最概然分布可推导系统的宏观性质。4.讨论可逆过程和不可逆过程对实际热机效率的影响。答：可逆过程热机效率最高，实际热机存在各种不可逆因素如摩擦、热散失等。不可逆过程使热机效率降低，减少不可逆因素对提高热机效率有重要意义。答案单项选择题1.C2.B3.B4.D5.C6.A7.A8.D9.C10.B多项选择题1.ABCD2.ABD3.AB