热统热力学与统计物理试题A含答案

1、 2、根据吉布斯相律，单元双相的自由度为（ ） （1）、， （2）、， （3）、， （4）、。 3、根据玻色统计，玻色气体的化学势必须满足条件（ ）。 （1）、0, （2）、0 , (3)、 （4）、不确定。 4、根据玻耳兹曼关系，系统处于热力学平衡态时：，系统处于非平衡态时：，则有 （ ）。 （1）、， （2）、， （3）、， （4）、不确定。 5、根据费米统计，处于0K的自由电子气体，其费米能量有（ ）。 （1）与N成正比， （2）与成正比， （3）与成正比， （4）与成正比。 三、判断题（下列说法正确的请打“”，错误的请打“X”，每小题1、5分，共12分）。 1、一切互为热平衡的系统，都

2、具有相同的温度。 （ ） 2、孤立系统中所发生的不可逆过程总是朝着熵增加的方向进行。（ ）3、若选择T,V作为独立变量，则自由能F(T,V)为特征函数。 （ ） 4、根据热力学第三定律有：. ( ) 5、玻耳兹曼分布适用于任何粒子组成的系统。 （ ）6、如果粒子遵从经典力学的运动规律，对粒子运动状态的描述称为量子描述。 （ ）7、正则分布适用于具有确定的粒子数N、体积V和温度T的系统。（ ）8、处在平衡态的孤立系统，系统各个可能的微观状态出现的概率相同。（ ） 一、 填空题（每小题6分，共24 分） 1、热力学第二定律的克劳修斯表述：（ ），其实质是指出（ ）是不可逆过程，热力学第二定律的数学

3、表达式是（ ）。 2、写出简单均匀系统的热力学基本方程。 du=( ) dH=( ) dF=( ) dG=( ) 3、玻耳兹曼分布( ),其物理意义是（ ）其配分函数（ ）。 4、若已知正则分布的配分函数Z，则系统的 （1）内能（ ）， （2）熵 （ ）， （3）压强（ ）。 二、选择题（把对的答案填到括号内，每小题3分，共15分）。 1、在等温情况下，液滴与蒸汽的平衡条件为（ ）。 （1）、 （2）、 （3）、 及 考生注意：1、 准考证号、姓名、专业班级等应填写准确。2、 考试作弊者，责令停考，成绩作废。学 号姓 名专业班级 命题教师注意：1、试题务必用碳素墨水笔书写，字迹要工整。2、考试

4、前一星期交试题到教务处印刷。命题教师 谢世标教研室主任系主任签字卷别A 广西民族学院试题(200 200 学年度第 学期)课程名称： 热力学与统计物理 考核时长：120 分钟考核方式：闭卷得 分评卷人第一页第二页得 分姓 名专业年级 四、计算证明题（49分） （积分公式：） 1（12分）、1mol理想气体在300K时经一准静态过程，使其压强减小10倍。求在这过程中系统对外界作了多少功？吸收了多少热量？内能变化了多少？熵变化多少？ 2（10分）、证明：姓 名专业年级第三页第四页3（13分）、设某种理想气体分子的能量，试用玻耳兹曼分布求该理想气体系统的内能和热容量。 4（14分）、在极端相对论条件

5、下，自由电子的能量,试求在0K时自由电子气体的费米能量，内能和简并压。姓 名专业年级第五页第六页热力学与统计物理试题（A）参考答案及评分标准 一、填空题 1、不可能把热量从低物体传到对高温物体而不引起其它变化，热传导过程， 2、 3、 系统在最概然分布下处在能级的粒子数， 4、， ， 评分标准：本题共24分，每小题6分。 二、选择题。 1、（3）， 2、（2）， 3、（2）， 4、（1）， 5、（4）。 评分标准：本题共15分，答对的每小题给3分，答错的给0分。 三、判断题 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 评分标准：本题12分，答对的每小题给1.5分，答错的给0分。 四、计算证

6、明题 1、解：由等温过程有： （1） 系统对外作的功：8.31300ln10 =5733.9(J) (2) 吸收的热量：Q=W=5733.9(J) (3) 内能的变化： （4） 熵的变化： =Rln10=19.11 (5) 评分标准：本题12分，正确得出（1）、（2）、（3）、（4）式分别给2分，正确得出（5）式给4分。 2、证明: （1） 又 （2） （3） （3）代入（2）： （4） 比较（1）、（4）式： （5） 又 （6） （7） 评分标准：本题10分，正确得出（1）、（4）、（5）、（6）、（7）式，分别给2分、3分、2分、2分、1分。 3、解: （1） = = （2） 评分标准：本题13分，正确得出（1）、（2）、（3）、（4）式，分别给2分、5分、4分、2分。 4、在时，费米分布为 在体积V内，在内的量子态数： 姓 名专业年级第七页第八页 总电子数： 评分标准：本题14分。正