安徽医科大学《热力学与统计物理》2024 - 2025 学年第一学期期末试卷

第1页学院：专业班级：姓名：学院：专业班级：姓名：学号：装订线内不要答题学院/专业：__________姓名：__________学号：__________注意事项：1、本试卷满分100分。2、考试时间120分钟。题号一二三四五六七得分得分评阅人一、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.一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的C.不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用的功而不产生其他影响D.能量在转换和传递过程中总量保持不变2.对于理想气体的内能，以下表述正确的是（）A.只与温度有关B.与体积有关C.与压强有关D.与物质的量和状态都有关3.以下哪个是麦克斯韦关系之一（）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.以上都是4.某系统从状态A变化到状态B，经历两条不同的途径，关于内能的变化，下列说法正确的是（）A.沿不同途径内能变化不同B.沿不同途径内能变化相同C.取决于过程是否可逆D.取决于系统对外做功的多少5.理想气体等温膨胀过程中，系统的熵变（）A.大于0B.小于0C.等于0D.无法确定6.对于孤立系统，以下说法正确的是（）A.熵永不减少B.内能不变C.温度不变D.压强不变7.以下哪种系统可以用正则系综来描述（）A.近独立粒子系统B.相互作用粒子系统C.处在恒定外场中的系统D.以上都可以8.玻尔兹曼熵公式为（）A.$S=k\ln\Omega$B.$S=kT\ln\Omega$C.$S=k\Omega\lnT$D.$S=kT\Omega\lnT$9.费米分布适用于（）A.玻色子B.费米子C.经典粒子D.所有粒子10.某气体的物态方程为$pV=nRT+aV$，其中a为常数，则该气体的内能（）A.只与温度有关B.与温度和体积都有关C.与温度和压强都有关D.与温度、体积和压强都有关二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题至少有两个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.以下属于热力学基本方程的是（）A.$dU=TdS-pdV$B.$dH=TdS+Vdp$C.$dF=-SdT-pdV$D.$dG=-SdT+Vdp$2.以下哪些是平衡态的性质（）A.系统的宏观性质不随时间变化B.系统内部不存在温差C.系统内部不存在压强差D.系统内部不存在粒子数密度差3.关于等压过程，以下说法正确的是（）A.系统吸收的热量等于内能的增加与对外做功之和B.系统对外做功等于压强与体积变化量的乘积C.内能的变化只与温度变化有关D.焓的变化等于系统吸收的热量4.以下哪些物理量是广延量（）A.内能B.熵C.温度D.压强5.以下关于理想气体的说法正确的是（）A.分子间无相互作用力B.分子本身不占有体积C.满足理想气体状态方程D.内能只与温度有关三、判断题（总共10题，每题2分，请判断对错，在括号内打“√”或“×”）1.热力学过程的不可逆性与热现象有关，而与其他过程无关。（）2.卡诺循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成的。（）3.熵增加原理只适用于孤立系统。（）4.理想气体的定容摩尔热容与定压摩尔热容之比等于绝热指数。（）5.正则系综中系统的概率分布与系统的哈密顿量有关。（）6.玻色-爱因斯坦凝聚现象是指大量玻色子在低温下聚集到能量最低状态的现象。（）7.费米子遵循泡利不相容原理。（）8.对于理想气体，其内能和焓都只是温度的函数。（）9.一个系统的熵变只取决于初末状态，与过程无关。（）10.热力学第1定律表明能量在转换和传递过程中总量保持不变。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述热力学第二定律的两种表述及其等价性，并举例说明热力学第二定律在实际中的应用。2.什么是系综？简述微正则系综、正则系综和巨正则系综的适用条件及各自描述的系统特点。3.推导理想气体的内能公式，并说明其只与温度有关的原因。五、计算题（总共2题，每题15分）1.一理想气体经历如图所示的循环过程，其中ab和cd为等温过程，bc和da为等压过程。已知气体的摩尔数为n，初态温度为$T_1$，末态温度为$T_