东华大学《热力学与统计物理》2024 - 2025 学年第一学期期末试卷

（第2页）制卷人签名：制卷日期制卷人签名：制卷日期：审核人签名：：审核日期：………………………………………………装……订……线…………………学院专业/班级学号姓名题号一二三四五六七八总分阅卷教师得分………………一、选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.关于热力学第零定律，以下说法正确的是（）A.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B.一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行C.不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其它变化D.不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用的功而不产生其它影响2.理想气体的内能取决于（）A.气体的体积B.气体的温度C.气体的压强D.气体的物质的量3.以下哪个物理量是广延量（）A.温度B.压强C.内能D.比热4.对于等温过程，理想气体的熵变（）A.大于零B.小于零C.等于零D.无法确定5.关于正则系综，以下说法错误的是（）A.系统的总能量不变B.系统与大热源接触并达到热平衡C.系统的粒子数不变D.系统的体积不变6.费米分布适用于（）A.玻色子B.费米子C.经典粒子D.所有粒子7.能斯特定理表明（）A.绝对零度不能达到B.熵是状态函数C.内能是广延量D.比热与过程有关8.对于理想气体的自由能，以下关系正确的是（）A.\(F=U-TS\)B.\(F=H-TS\)C.\(F=G-PV\)D.\(F=U+PV\)9.以下哪种情况系统的吉布斯函数会减小（）A.等温等压下系统对外做功B.等温等压下系统吸收热量C.等温等容下系统对外做功D.等温等容下系统吸收热量10.关于玻尔兹曼熵公式\(S=k\ln\Omega\)，其中\(\Omega\)表示（）A.系统的内能B.系统的微观状态数C.系统的熵D.系统的温度二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题至少有两个正确答案，请将正确答案填写在括号内，漏选得2分，错选不得分）1.以下属于热力学基本定律的是（）A.热力学第零定律B.热力学第一定律C.热力学第二定律D.热力学第三定律2.关于麦克斯韦关系，正确的有（）A.\((\frac{\partialT}{\partialV})_S=-(\frac{\partialP}{\partialS})_V\)B.\((\frac{\partialT}{\partialP})_S=(\frac{\partialV}{\partialS})_P\)C.\((\frac{\partialS}{\partialV})_T=(\frac{\partialP}{\partialT})_V\)D.\((\frac{\partialS}{\partialP})_T=-(\frac{\partialV}{\partialT})_P\)3.以下哪些是统计物理学的基本假设（）A.宏观物质系统是由大量微观粒子组成B.微观粒子服从经典力学规律C.系统的宏观性质是大量微观粒子集体行为的统计表现D.平衡态下，系统的微观粒子按一定的概率分布4.关于玻色-爱因斯坦凝聚，正确的是（）A.发生在低温下玻色子系统B.粒子会凝聚到能量最低的量子态C.凝聚态的粒子具有相同的量子态D.只有玻色子会发生玻色-爱因斯坦凝聚5.以下哪些物理量与系统的微观状态数有关（）A.熵B.自由能C.吉布斯函数D.内能三、判断题（总共10题，每题2分，请在括号内打“√”或“×”）1.可逆过程一定是准静态过程，准静态过程也一定是可逆过程。（）2.理想气体的内能只与温度有关，与体积和压强无关。（）3.熵增加原理表明，孤立系统的熵永不减少。（）4.正则系综中系统的总能量是可以变化的。（）5.费米子遵循泡利不相容原理。（）6.能斯特定理可以从热力学第三定律推导出来。（）7.对于等温等压过程，系统的吉布斯函数变大于等于0。（）8.麦克斯韦关系是基于热力学基本方程推导出来的。（）9.玻色-爱因斯坦凝聚现象只有在极低温度下才会出现。（）10.统计物理学中，宏观物理量是微观物理量的统计平均值。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述热力学第二定律的两种表述及其等价性。2.说明正则系综的特点以及它在统计物理学中的应用。3.请解释什么是玻尔兹曼熵，并说明其