南京师范大学统计热力学期末考试复习题

统计热力学期末考试

单选题

1.下列关于状态函数的定义正确的是()

A.系统的吉布斯函数是：G=U-TS+PV

B.系统的自由能是:F=U+TS

C.系统的焰是：H=U-PV

D.系统的燧函数是：S=U/T

答案：A

2.理想气体的某过程服从PVr=常数，此过程必定是()

A.等温过程

B.等压过程

C.绝热过程

D.多方过程

答案：D

3.描述N个三维自由粒子的力学运动状态的n空间是()

A.6维空间

B.3维空间

C.6N维空间

D.3N维空间

答案：C

4.光子气体处于平衡态时，分布在能量为的量子态s的平均光子数为()

1

A.产内'一1

1

也

B,汽-1

]

C,/氏+1

1

丝

D.。灯+1

答案：B

5.根据热力学第二定律可以证明，对任意循环过程L,均有()

B,净。

启。

答案：A

6.系统自某一状态A开始，分别经两个不同的过程到达终态B。下面说法正确的是()

A.在两个过程中吸收的热量相同时，内能的改变就一定相同

B.只有在两个过程中吸热相同且做功也相同时，内能的改变才会相同

C.经历的过程不同，内能的改变不可能相同

D.上面三种说法都是错误的

答案：B

7.焰增加原理只适用于()

A.闭合系统

B,孤立系统

C.均匀系统

D.开放系统

答案：B

8.热力学第一定律的数学表达式可写为()

A,力-〃=0+w

8.4-4=。+而

C.UB-〃=Q-既

»力-4=。-取

答案：A

9.由两个玻色子构成的系统，粒子的个体量子态有3个，则玻色系统的微观状态数为()

A.3个

B.6个

C.9个

D.12个

答案：A

——(1)O：>—

10.在气体的节流过程中，焦汤系数〃=Cp,若体账系数T,则气体经节流过程

后将()

A.温度升高

B.温度下降

C.温度不变

D.压强降低

答案：B

11.彼此处于热平衡的两个物体必存在••个共同的物理量，这个物理量就是()

八.态函数

B.内能

C.温度

D.端

答案:C

12.卜.列不是热学状态参量的是()

A.3个

B.6个

C.9个

D.12个

答案：B

16.封闭系统指()

A.与外界无物质和能量交换的系统

B,能量守衡的系统

C.与外界无物质交换但可能有能量交换的系统

答案：C

17.空窖辐射的能量密度u与温度T的关系是()

A.w=aT3

B3T

C.u=

D.〃二aT，

答案：D

18.服从玻尔兹曼分布的系统的一个粒子处于能量为El的概率是()

答案：B

19.下列过程中为可逆过程的是()

A.准静态过程

B.气体绝热自由膨胀过程

C.无摩擦的准静态过程

D.热传导过程

答案：C

20.燧判据是基本的平衡判据，它只适用于()

A.孤立系统

B.闭合系统

C.绝热系统

D.均匀系统

答案：A

21.下列系统中适合用玻尔兹曼分布规律处理的系统有()

A.经典系统

B.满足非简并条件的玻色系统和费米系统

C.满足弱简并性条件的玻色系统和费米系统

D.非定域体系统

答案：B

22.自由能作为特性函数应选取的独立态参帚是()

A,温度和体积

B.温度和压强

C.墉和体积

D.端和压强

答案：A

23.吉布斯函数作为特性函数应选取的独立态参量是()

A.温度和体积

B.温度和压强

C.燃和体积

D.燧和压强

E.孤立的系统

答案：B

24.费米统计的巨配分函数用3表小，则燃的统计表达式是()

r-91nH

S=NIns-a------------§---------

A.Ida

r/-din8°阴11己)

B.I3d邳)

r.(.„31nEHlnE、

S=kIns-a------------B---------

c.Iaa

r.(_d\nSolnZ、

S=klnt+a---------+4---------

D.Ida3p)

答案：C

25.由热力学基本方程dG=-&?+陟可得麦克斯韦关系()

答案：D

26.理想气体在节流过程前后将()

A.压强不变

B.压强降低

C.温度不变

D.温度降低

答案：C

27.卡诺循环过程是由()

A.两个等温过程和两个绝热过程组成

B,两个等压过程和两个绝热过程组成

C,两个等容过程和两个绝热过程组成

D.两个等温过程和两个绝热过程组成

答案：A

28.气体在经准静态绝热过程后将()

A.保持温度不变

B.保持压强不变

C.保持焰不变

D.保持燧不变

答案：D

29.气体的非简并条件是()

A.分子平均动能远远大于发?

B,分子平均距离极大于它的尺度

C.分子数密度远远小于1

D.分子平均距离远大于分子德布罗意波的平均热波长

答案：D

30.从微观的角度看，气体的内能是()

A.气体中分子无规运动能量的总和

B.气体中分子动能和分子间相互作用势能的总和

C.气体中分子内部运动的能量总和

D.气体中分子无规运动能量总和的统计平均值

答案：D

判断题

31.在T.VB不变的情形下，可以利用自由能判据作为平衡判据。()

A.正确

B.错误

答案：A

32.与外界没有物质交换，但有能量交换的系统，则该系统称为孤立系统。()

A.正确

B.错误

答案：B

33.孤立系统的燃增加原理可用公式表示为dsN1。()

A.正确

B.错误

答案：B

34.如果某一热力学系统与外界有物质和能量的交换，则该系统称为开放系统。()

A.正确

B.错误

答案：A

35.与其他物体既没有物质交换也没有能量交换的系统，则该系统称为闭合系统。()

A.正确

B.错误

答案：B

36.在S.V不变的情况下，平衡态的内能最小。()

A.正确

B.错误

答案：A

37.在一般情况下，整个多元复相系不存在总的焙，仅当各相的压强相同时，总的烙才有意义。

()

A.正确

B.错误

答案：A

38.热力学基本微分方程du二Tds-pdv。()

A.正确

B.错误

答案：A

39.热力学第二定律告诉我们，自然界中与热现象有关的实际过程都是可逆的。()

A.正确

B.错误

答案：B

40.单元系开系的热力学微分方程dU=Dq+dW。()

A.正确

B.错误

答案：A

统计热力学期末考试

单选题

1.光子气体处于平衡态时，分布在能量为ES的量子态S的平均光子数为()

1

A.jX

1

妇

B,净-1

1

C.2*+1

1

2

D.匹+1

答案：B

2.理想气体在节流过程前后将()

A.压强不变

B.压强降低

C.温度不变

D.温度降低

答案：C

3.热力学第一定律的数学表达式可写为()

A.UB-UA=Q+W

B2-4=。+取

C.%-力=2-取

D.2-4=。-取

答案:A

4.空窖辐射的能量密度u与温度T的关系是()

A〃=aT3

B.尸T

C."=aVT4

Dw=aT^

答案：D

5.卡诺循环过程是由()

A.两个等温过程和两个绝热过程组成

B,两个等压过程和两个绝热过程组成

C.两个等容过程和两个绝热过程组成

D.两个等温过程和两个绝热过程组成

答案：A

6.吉布斯函数作为特性函数应选取的独立态参量是()

A.温度和体积

B.温度和压强

C.埔和体积

D.燧和压强

E.孤立的系统

答案：B

7.由两个玻色子构成的系统，粒子的个体量子态有3个，则玻色系统的微观状态数为()

A.3个

B.6个

C.9个

D.12个

答案：A

8.理想气体的某过程服从PVr=常数，此过程必定是()

A.等温过程

B.等压过程

C.绝热过程

D.多方过程

答案：D

9.卜列过程中为可逆过程的是（）

A.准静态过程

B.气体绝热自由膨胀过程

C,无摩擦的准静态过程

D.热传导过程

答案：C

10.摘增加原理只适用于O

A.闭合系统

B.孤立系统

C.均匀系统

D.开放系统

答案：B

11.服从玻尔兹曼分布的系统的一个粒子处于能量为El的概率是O

答案：B

12.由两个粒子构成的费米系统，单粒子状态数为3个，则系统的微观状态数为()

A.3个

B.6个

C.9个

D.12个

答案：B

13.在等温等容的条件下，系统中发生的不可逆过程，包括趋向平衡的过程，总是朝着()

A.G减少的方向进行

B.F减少的方向进行

C.G增加的方向进行

D.F增加的方向进行

答案：B

14.彼此处于热平衡的两个物体必存在一个共同的物理量，这个物理量就是()

A.态函数

B.内能

C.温度

D.燧

答案：C

15.气体在经准静态绝热过程后将()

A.保持温度不变

B.保持压强不变

C.保持焰不变

D.保持端不变

答案：D

16.焙判据是基本的平衡判据，它只适用于()

A.孤立系统

B.闭合系统

C.绝热系统

D.均匀系统

答案：A

17.平衡态下，温度为T时，分布在能量为es的量子态s的平均电子数是()

/=—?—

A.产

C.°-"+1

工二―—

D,摩万+1

答案：D

18.系统自某一状态A开始，分别经两个不同的过程到达终态B。下面说法正确的是()

A.在两个过程中吸收的热量相同时，内能的改变就一定相同

B,只有在两个过程中吸热相同且做功也相同时，内能的改变才会相同

C.经历的过程不同，内能的改变不可能相同

D.上面三种说法都是错误的

答案：B

19.自由能作为特性函数应选取的独立态参量是()

A.温度和体积

B.温度和压强

C.嫡和体积

D.端和压强

答案：A

20.由热力学基本方程“G=-S"+陟可得麦克斯韦关系()

答案：D

21.不考虑粒子自旋，在边长L的正方形区域内运动的二维自由粒子，其中动量的大小处在

无范围的粒子可能的量子态数为()

47rzi2,

A.

2日2

B.

2TFZ?,

C.

D"

答案：B

22.下列不是热学状态参量的是()

A.力学参量

B.几何参量

C.电流参量

D.化学参量

答案：A

23.从微观的角度看，气体的内能是()

A.气体中分子无规运动能量的总和

B.气体中分子动能和分子间相互作用势能的总和

C.气体中分子内部运动的能量总和

D.气体中分子无规运动能量总和的统计平均值

答案：D

24.气体的非简并条件是()

A.分子平均动能远远大于上?

B,分子平均距离极大于它的尺度

C.分子数密度远远小于1

D.分子平均距离远人于分子德布罗意波的平均热波长

答案：D

25.下列各式中不正确的是()

答案：A

26.费米统计的巨配分函数用三表示，则端的统计表达式是()

、__51nE#

S=NIn二一a----------尸

A.da邛)

B.da3B

dinE

S=klnn-a------

c.Ida

~-ainE^oln:

S=kIn二+Q------F2------

D.Ida3。

答案:C

27.封闭系统指()

A.与外界无物质和能量交换的系统

B.能量守衡的系统

C.与外界无物质交换但可能有能量交换的系统

答案：C

—(Fa-1)仪J

28.在气体的节流过程中，焦汤系数〃=Cp,若体账系数彳，则气体经节流过程

后将()

A.温度升高

B.温度下降

C.温度不变

D.压强降低

答案：B

29.描述N个三维自由粒子的力学运动状态的日空间是()

A.6维空间

B.3维空间

C.6N维空间

D.3N维空间

答案：C

30.下列关于状态函数的定义正确的是()

A.系统的吉布斯函数是：G=U-TS+PV

B系统的自由能是:F=U+TS

C系统的始是:H=U-PV

D.系统的端函数是：S=U/T

答案：A

判断题

31.与其他物体既没有物质交换也没有能量交换的系统，则