热力学与统计物理学试题

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热力学与统计物理期末试题(杭师大)

一、填空（每小题1分，共20分）1．热力学和统计物理学的任务相同，但研究的方法是不同的。

热力学是热运动的理论，统计物理学是热运动的理论。

2．热力学第二定律揭示了自然界中与热现象有关的实际过程都是。

3．定域系统和满足经典极限条件的玻色（费米）系统都遵从玻耳兹曼分布。

4．能量均分定理：对于处在温度为T 的平衡状态的经典系统，粒子能量中每一个平方项平均值等于。

5．不满足12232>>）（hm kT N V π条件的气体称为简并气体，如果系统是由费米子构成，需要用费米—狄拉克分布处理。

6．光子是属于玻色子粒子，达到平衡后遵从玻色—爱因斯坦分布。

7．对粒子运动状态的描述可分为经典描述和量子描述，经典描述认为粒子运动遵从经典力学运动规律，粒子在任一时刻的力学运动状态由粒子的广义坐标和与之共轭的广义动量在该时刻的数值确定。

在不考虑外场的情况下，粒子的能量是其广义坐标和广义动量的函数。

量子描述认为粒子的运动遵从量子力学的运动规律，从原则上说微观粒子是遵从量子力学运动规律的。

8．统计物理学从宏观物质系统是由大量微观粒子组成这一事实出发，认为物质的宏观特性是大量微观粒子行为的集体表现，宏观物理量是微观物理量的统计平均值。

9．电子是费米子粒子，强简并的费米子粒子构成的系统遵从费米分布，费米子系统的巨配分函数定义为l l l a e ωβε∏--+=Ξ]1[，其对数为∑--+la l l e )1ln(βεω10．在经典描述中，三维自由粒子的能量为)(21222z y x p p p m++=ε（其中x x m p v =，y y m p v =，z z m p v =），在量子描述中三维自由粒子的能量为)(21222z y x p p p m ++=ε（其中x x n L p π2=，y y n L p π2=，z z n Lp π2=，）或),2,1,,(2222222L h ±±=++=z y x z y x n n n Ln n n m πε。

(完整版)热力学与统计物理_试题及答案

6! 1 4!1!1!
30;
6!
C
1 3! 3!
20
所有分布总的微观态数为： A B C 6 30 20 56
pA A / 6 / 56 0.107; 各分布对应的概率为： pB B / 30 / 56 0.536;
pC C / 20 / 56 0.357;
;
处于激发态的粒子数为： N2
N Z1
e2
N
e0 e0 e0
;
温度为 T 时处于激发态的粒子数与处于基态的粒子数之为：
N2 N1
e0 e0
0
e kT 0
e kT
极端高温时：ε0《kT， N2 1 , 即处于激发态的粒子数与处于基 N1
态的粒子数基本相同；
极端低温时：ε0》kT， N2 0 , 即粒子几乎全部处于基态。 N1
5．
l
l
给出内能变化的两个原因，其中（ ldal ）
l
项描述传热，（ aldl ）项描述做功。
l
6．对粒子数守恒的玻色系统，温度下降会使粒子的化学势（升高）；如果温度足够低，则会发生（玻色——爱因斯坦凝聚）。这时系统的能量 U0＝（0），压强 p0＝（0），熵 S0＝（0）。
7．已知粒子遵从经典玻尔兹曼分布，其能量表达式为
4．对弱简并的非相对论费米气体，求：
（1）粒子数分布的零级近似 f0 与一级修正项Δf1；
（2）证明：与零级近似相比，粒子数的相对修正量和内能的相对修正量均正比于 e 。
解：费米气体分布函数为：
f
1 e
1
（1）
f
e
1
1 e
e (1 e ) e
e2 2

热力学与统计物理题库

热力学与统计物理题库《热力学与统计物理》练习题一简答题1．单元复相系的平衡条件；2．熵增原理3．能量均分定理4．热力学第一定律； 5．节流过程6．热力学第二定律的克氏表述计算题1. 1 mol 理想气体，在C 027的恒温下体积发生膨胀，由20大气压准静态地变到1大气压。

求气体所作的功和所吸的热。

2．求证（a ）0<H P S ; (b) 0>??? ????UV S3．试证明在相变中物质摩尔内能的变化为 (1)p dTu L T dp=-如果一相是气相，可看作理想气体，另一相是凝聚相，试将公式简化。

4. 1 mol 范氏气体，在准静态等温过程中体积由1V 膨胀至2V ，求气体在过程中所作的功。

5．试证明，在相同的压力降落下，气体在准静态绝热膨胀中的温度降落大于在节流过程中的温度降落。

6．蒸汽与液相达到平衡。

设蒸汽可看作理想气体，液相的比容比气相的比容小得多，可以略而不计。

以dvdT表在维持两相平衡的条件下，蒸汽体积随温度的变化率。

试证明蒸汽的两相平衡膨胀系数为111dv L v dT T RT=- ? ?????7. 在C 025下，压力在0至1000atm 之间，测得水的体积为：3623118.0660.715100.04610V p p cm mol ---=-?+??,如果保持温度不变，将1 mol 的水从1 atm 加压至1000 atm ，求外界所作的功。

8．试讨论以平衡辐射为工作物质的卡诺循环，计算其效率。

9．在三相点附近，固态氨的饱和蒸汽压（单位为大气压）方程为3754ln 18.70p T =- 液态的蒸汽压方程为 3063ln 15.16p T=-试求三相点的温度和压力，氨的气化热和升华热，在三相点的熔解热10. 在C 00和1atm 下，空气的密度为300129.0-?cm g 。

空气的定压比热11238.0--??=K g cal C p ，41.1=γ。

今有327cm 的空气，(i)若维持体积不变，将空气由C 00加热至C 020，试计算所需的热量。

热力学与统计物理练习题

热力学与统计物理练习题一、填空题1、在范德瓦耳斯方程中，是考虑分子之间的斥力而引进的改正项，Van 22是考虑到分子之间的而引进的改正项。

2、在等压过程中，引进一个函数H 名为焓则其定义为，在此过程中焓的变化为，这正是等压过程中系统从外界吸收的热量。

3、所在工作于一定温度之间的热机，以的效率为最高，这是著名的。

4、一个系统的初态A 和终态B 给定后，积分与可逆过程的路径无关，克劳修斯根据这个性质引进一个态函数熵，它的定义是，其中A 和B 是系统的两个平衡态。

5、在热力学中引入了一个态函数TS U F -=有时把TS 叫做，由于F 是一个常用的函数，需要一个名词，可以把它叫做。

二、判断题1、系统的各宏观性质在长时间内不发生任何变化，这样的状态称为热力学平衡态。

（）2、温度是表征物体的冷热程度的，温度的引入和测量都是以热力学定律为基础的。

（）3、所谓第一类永动机，就是不需要能量而永远运动的机器。

（）4、自然界中不可逆过程是相互关联的，我们可以通过某种方法把两个不可逆过程联系起来。

（）5、对于处在非平衡的系统，可以根据熵的广延性质将整个系统的熵定义为处在局域平衡的各部分的熵之和。

（）三、计算题（一）已知厄密算符B A ˆ,ˆ，满足1ˆˆ22==B A ，且0ˆˆˆˆ=+A B B A ，求1、在A 表象中算符Aˆ、B ˆ的矩阵表示； 2、在A 表象中算符B ˆ的本征值和本征函数； 3、从A 表象到B 表象的幺正变换矩阵S 。

（二）线性谐振子在0=t 时处于状态线性谐振子在0=t 时处于状态)21exp(3231)0,(22x x x ααπαψ-⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=，其中μωα=，求1、在0=t 时体系能量的取值几率和平均值。

2、0>t 时体系波函数和体系能量的取值几率及平均值（三）一体系由三个全同的玻色子组成, 玻色子之间无相互作用. 玻色子只有两个可能的单粒子态. 问体系可能的状态有几个?（四）将质量相同而温度分别为T 1和T2的两杯水在等压下绝热的混合，求熵变。

热力学统计训练题.doc

一、填空题1.热力学与统计物理的研究任务是。

2.热力学的研究方法是。

3.统计物理认为，热现象是，而实际观测到的宏观热力学量则是。

4.描写热力学系统平衡状态参量按与系统的扩展性关系分有、二大类，而是热力学系统特有的状态参量。

5.对于一个P、V、T系统，其α，β，κT之间存在关系。

6.１摩尔范德瓦耳斯气体的状态方程是，其压强系数为。

7.对于简单系统(,,)0f p V T=,则这三个变量的领导数之间存在一个循环关系是。

8.理想气体的压强系数为, 等温压缩系数κ=。

T9.对于表面张力系数为σ液体表面系统，当表面积增加dA时，外界所做的功为。

10.一对于电介质系统，使其极化，外界所作的功是。

11.般情况下，准静态过程中，外界对系统做功为。

12.一个单间的固体或液体系统，其状态方程可表为。

13.热力学第一定律的数学表达式是其实质是。

14.对于平衡热辐射，斯特藩－玻耳兹曼定律的表达式为。

15.对于一个普遍的循环过程，克芝修斯的等式和不等式为。

16.热力学第二定律的数学表达式是。

17.热力学第二定律的开氏表述为、第二定律的实质是指出。

18.卡诺定理的表述是。

19. 麦氏关系 TS p ⎛⎫∂= ⎪∂⎝⎭ ，S T V ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭ 。

20. 已知系统的特征函数F(T,V),则系统的S ＝，系统的压强p= 。

21. 对于孤立系统，以S ，p 为独立变量，其特征函数的全微分是。

22. 对一个均匀系，选S 、V 作为独立变量时，其特征函数是，选T 、p 作为独立变量时，其特征函数是。

23. 取T 、V 为状态参量，已知系统的状态方程，则()T U V∂=∂ 。

24. T, p 为独立变量，温度不变时焓随压强的变化率与物态方程的关系是TH P ∂⎛⎫= ⎪∂⎝⎭ 。

25. 对于简单系统，定压热容量与定容热容量之差与物态方程的关系式是p V C C -＝。

26. 熵增加原理的表述是：。

27. 气体节流膨胀，其焦汤系数μ的定义是，在T 、P 图上μ 的区域是致冷区。

热力学与统计物理_试题

热⼒学与统计物理_试题热⼒学部分第⼀章热⼒学的基本规律1、热⼒学与统计物理学所研究的对象：由⼤量微观粒⼦组成的宏观物质系统其中所要研究的系统可分为三类孤⽴系：与其他物体既没有物质交换也没有能量交换的系统；闭系：与外界有能量交换但没有物质交换的系统；开系：与外界既有能量交换⼜有物质交换的系统。

2、热⼒学系统平衡状态的四种参量：⼏何参量、⼒学参量、化学参量和电磁参量。

3、⼀个物理性质均匀的热⼒学系统称为⼀个相；根据相的数量，可以分为单相系和复相系。

4、热平衡定律(热⼒学第零定律）：如果两个物体各⾃与第三个物体达到热平衡，它们彼此也处在热平衡.5、符合玻意⽿定律、阿⽒定律和理想⽓体温标的⽓体称为理想⽓体。

6、范德⽡尔斯⽅程是考虑了⽓体分⼦之间的相互作⽤⼒（排斥⼒和吸引⼒）,对理想⽓体状态⽅程作了修正之后的实际⽓体的物态⽅程。

7、准静态过程：过程由⽆限靠近的平衡态组成，过程进⾏的每⼀步，系统都处于平衡态。

8、准静态过程外界对⽓体所作的功：，外界对⽓体所作的功是个过程量。

9、绝热过程：系统状态的变化完全是机械作⽤或电磁作⽤的结果⽽没有受到其他影响。

绝热过程中内能U 是⼀个态函数：A B U U W -= 10、热⼒学第⼀定律（即能量守恒定律）表述：任何形式的能量，既不能消灭也不能创造，只能从⼀种形式转换成另⼀种形式，在转换过程中能量的总量保持恒定；热⼒学表达式：Q W U U A B +=-；微分形式：W Q U d d d +=11、态函数焓H ：pV U H +=，等压过程：V p U H ?+?=?，与热⼒学第⼀定律的公式⼀⽐较即得：等压过程系统从外界吸收的热量等于态函数焓的增加量。

12、焦⽿定律：⽓体的内能只是温度的函数，与体积⽆关，即)(T U U =。

13．定压热容⽐：p p T H C=；定容热容⽐：V V T U C= 迈耶公式：nR C C V p =- 14、绝热过程的状态⽅程：const =γpV ；const =γTV ；const 1=-γγTp 。

热力学与统计物理试题

热力学与统计物理试题一、选择题1. 热力学第一定律表明，一个系统内能的微小改变等于它与周围环境交换的热量与它做的功之和。

若一个气体绝热膨胀，其内能的变化量为：A. 正值B. 负值C. 零D. 无法确定2. 理想气体状态方程为 \( pV = nRT \)，其中 \( p \) 代表压力，\( V \) 代表体积，\( n \) 代表物质的量，\( R \) 是气体常数，\( T \) 代表温度。

若温度和物质的量保持不变，而压力增加，则体积的变化为：A. 增加B. 减小C. 不变D. 先增加后减小3. 熵是热力学中用来描述系统无序度的物理量。

在一个孤立系统中，熵的变化趋势是：A. 持续增加B. 持续减少C. 保持不变D. 在特定条件下增加或减少4. 麦克斯韦关系是热力学中描述状态函数之间关系的一组方程。

对于一个理想气体，其等体过程中的温度与熵的关系是：A. 正比B. 反比C. 无关D. 非线性关系5. 统计物理中，微观状态与宏观状态之间的关系是通过什么原理来描述的？A. 能量均分原理B. 等概率原理C. 熵最大原理D. 能量最小原理二、填空题1. 热力学第二定律可以表述为，在一个自发的过程中，熵总是倾向于增加，这个过程是________的。

2. 理想气体的内能只与温度有关，与体积和压力________。

3. 在热力学循环中，卡诺循环的效率是由两个热库的温度决定的，其效率公式为 \( \eta = 1 - \frac{T_{c}}{T_{h}} \)，其中 \( T_{c} \) 是________的温度，\( T_{h} \) 是________的温度。

4. 统计物理中，一个系统的宏观状态可以通过多个不同的________来实现。

5. 按照玻尔兹曼熵的定义，一个系统的熵与它的微观状态数目的对数成正比，数学表达式为 \( S = k_B \ln W \)，其中 \( k_B \) 是________常数。

热力学与统计物理试题及答案

热力学与统计物理试题及答案TTA standardization office【TTA 5AB- TTAK 08- TTA 2C】一．选择（25分） 1.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2.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+PVB.系统的自由能是：F=U+TSC.系统的焓是：H=U-PVD.系统的熵函数是：S=U/T3.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.熵4.热力学第一定律的数学表达式可写为（） A.W Q U U A B +=- B.W Q U U B A +=- C.W Q U U A B -=- D.W Q U U B A -=-5.熵增加原理只适用于（）A.闭合系统B.孤立系统C.均匀系统D.开放系统二．填空（25分）1.孤立系统的熵增加原理可用公式表示为（）。

2.热力学基本微分方程du=（）。

3.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（）。

4.在不变的情况下，平衡态的（）最小。

5.在不变的情形下，可以利用（）作为平衡判据。

三.简答（20分）1.什么是平衡态平衡态具有哪些特点2.3.什么是开系，闭系，孤立系？四.证明（10分）证明范氏气体的定容热容量只是温度的函数,与比容无关五．计算（20分）试求理想气体的体胀系数α，压强系数β，等温压缩系数T K参考答案一.选择 1~5AACAB二.填空1. ds≧02. Tds-pdv3. 不可逆的4. 内能5. 自由能判据三．简答1.一个孤立系统，不论其初态如何复杂，经过足够长的时间后，将会达到这样状态，系统的各种宏观性质在长时间内不发生变化，这样的状态称为热力学平衡态。

特点：不限于孤立系统弛豫时间涨落热动平衡2.开系：与外界既有物质交换，又有能量交换的系统闭系：与外界没有物质交换，但有能量交换的系统，孤立系：与其他物体既没有物质交换也没有能量交换的系统四．证明解证：范氏气体()RT b v v a p =-⎪⎭⎫ ⎝⎛+2 T v U ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T V T p ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-p =T 2va pb v R =-- T v U ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=2va ⇒)(),(0T f v a U v T U +-= =V C V T U ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=)(T f ' ；与v 无关。

高考物理热力学与统计力学题目训练卷

高考物理热力学与统计力学题目训练卷在高考物理中，热力学与统计力学是重要的知识点板块。

为了帮助同学们更好地掌握这部分内容，提高解题能力，以下为大家精心准备了一份题目训练卷。

一、选择题1、一定质量的理想气体，在保持温度不变的情况下，体积增大，则（）A 气体分子的平均动能增大B 气体分子的平均动能减小C 单位时间内气体分子对器壁单位面积的碰撞次数减少D 单位时间内气体分子对器壁单位面积的碰撞次数增加答案：C解析：温度是分子平均动能的标志，温度不变，分子平均动能不变，A、B 选项错误。

理想气体体积增大，单位体积内分子数减少，单位时间内气体分子对器壁单位面积的碰撞次数减少，C 选项正确，D 选项错误。

2、对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是（）A 若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B 若气体的温度不断升高，其压强也一定不断增大C 若气体从外界吸收了热量，其内能一定增加D 若气体对外做功，其内能一定减少答案：A解析：对于一定质量的理想气体，若压强和体积都不变，则温度也不变，内能不变，A 选项正确。

气体的温度不断升高，若体积同时增大，压强不一定增大，B 选项错误。

气体从外界吸收热量，若同时对外做功，内能不一定增加，C 选项错误。

气体对外做功，若同时吸收热量，内能不一定减少，D 选项错误。

3、下列过程中，可能发生的是（）A 某工作物质从高温热源吸收 20kJ 的热量，全部转化为机械能，而没有产生其他任何影响B 打开一高压密闭容器，其内气体自发溢出后又自发跑回容器，恢复原状C 利用其他手段，使低温物体温度更低，高温物体的温度更高D 将两瓶不同液体自发混合，然后又自发地各自分开答案：C解析：根据热力学第二定律，不可能从单一热源吸收热量全部转化为机械能而不产生其他影响，A 选项错误。

气体自发溢出后不能自发跑回容器恢复原状，B 选项错误。

利用其他手段，可以使低温物体温度更低，高温物体温度更高，C 选项正确。

热力学与统计物理期末题库

热力学与统计物理期末习题一、简答题1.什么是孤立系？什么是热力学平衡态？2.请写出熵增加原理？并写出熵增加原理的数学表达式？3.说明在S ，V 不变的情形下，平衡态的U 最小。

4.试解释关系式 ∑∑+=l l l l l l da d a dU εε 的物理意义？5.什么是玻色－爱因斯坦凝聚，理想玻色气体出现凝聚体的条件是什么？6.什么是热力学系统的强度量？什么是广延量？7.什么是热动平衡的熵判据？什么是等概率原理？请写出单元复相系的平衡条件。

8.写出吉布斯相律，并判断盐的水溶液的最大自由度数。

9.写出玻耳兹曼关系，并说明熵的统计意义。

10.请分别写出正则分布的量子表达式和经典表达式？11.简述卡诺定理及其推论。

12.什么是特性函数？若自由能F为特性函数，其自然变量是什么？13.说明一般情况下，不考虑电子对气体热容量贡献的原因。

14.写出热力学第二定律的数学表述，并简述其物理意义。

15.试讨论分布与微观状态之间的关系？16.请写出麦克斯韦关系。

17.什么是统计系综？18.利用能量均分定理，写出N个CO分子理想气体的内能与热容量（不考虑振动），并简要说明在常温范围，振动自由度对热容量贡献接近于零的原因。

19.简述经典统计理论在理想气体中遇到的困难。

20.理想玻色气体出现凝聚体的条件是什么？凝聚体有哪些性质？21.试给出热力学第一定律的语言描述和数学描述。

22.试给出热力学第二定律的语言描述和数学描述。

二、填空题1.均匀系统中与系统的质量或物质的量成正比的热力学量，称为。

2.在等温等容过程中，系统的自由能永不。

(填增加、减少或不变)3.体在节流过程前后，气体的不变；理想气体经一节流过程，其焦汤系数=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂Hp T 。

4.一级相变的特点是。

5.在满足经典极限条件1>>αe 时，玻色系统、费米系统以及玻耳兹曼系统的微观状态数满足关系。

6.玻尔兹曼分布的热力学系统的内能U 的统计表达式是。

热力学与统计物理.pdf

单选题1.一级相变和二级相变的特点()A.所有物理性质都发生突变B.化学势一阶偏导数发生突变为一级相变，二阶偏导数发生突变为二级相变C.只有比容发生突变的为一级相变，比热发生突变为二级相变D.只有比热发生突变的为一级相变，比容发生突变为二级相变答案:B2.容器中储有1摩尔理想气体，温度T为27度，则分子平均平动动能为（）A.3403JB.3739JC.2493JD.6232J答案:B3.系统与系综的关系是：()A.系综是大量结构相同，宏观约束条件相同系统的集合B.系综是大量不同结构，但宏观约束条件相同系统的集合C.系统和系综都是宏观存在的实际物体D.系统和系综完全是一回事，只是在统计物理中不同的称谓答案:A4.在体系温度恒定的变化过程中，体系与环境之间：A.一定产生热交换B.一定不产生热交换C.不一定产生热交换D.温度恒定与热交换无关答案:C5.描述热力学系统无序程度的状态参量熵S与热力学概率W间满足玻耳兹曼关系式为：A.S=klnWB.S=-klnWC.S=lnWD.S=1/lnW答案:A6.某理想气体,初态温度为T,体积为V,先绝热变化使体积变为2V,再等容变化使温度恢复到T,最后等温变化使气体回到初态,则整个循环过程中,气体A.向外界放热.B.从外界吸热.C.对外界做正功.D.内能减少.答案:B7.某体系等压过程A→B的焓变∆H与温度T无关，则该过程的：（）A.∆U与温度无关；B.∆S与温度无关；C.∆A与温度无关；D.∆G与温度无关。

答案:B8.一可逆的卡诺热机在27℃及127℃的两个热源之间操作，其最大理论效率为多少？A.79B.75C.25D.21答案:C9.玻色-爱因斯坦凝集()A.只有绝对零度时才能发生B.没有激发态粒子C.气体分子间平均距离极小于它的热波长D.气体分子间平均距离极大于它的热波长答案:C10.微正则系综是()A.一种假设B.正则运动方程的解C.经典力学描述的系统D.量子力学描述的系统答案:A11.一密闭系统吸收100焦耳之热量，并同时外界作功40焦耳，則其內能变化量？A.增加140JB.減少140JC.減少60JD.增加60J答案:D12.体系的微观性质和宏观性质是通过（）联系起来的。

热力学与统计物理学试题

第１页共3 页陕西科技大学试题纸课程班级学号姓名一、填空题（每题3分，共30分）1、热力学是物质运动的______ _理论，统计物理学是物质热运动的_ ____理论。

2、三个热力学基本函数分别是：、、。

3、获取低温的常用方法有和。

4、在光子、4He 核、电子、中子等粒子中，属于玻色子有；而属于费米子。

5、统计物理学从宏观物质系统是由________________组成这一事实出发,认为物质的宏观特性是________________________的集体表现,宏观物理量是相应__________________的统计平均值。

6、下列各量中，如：热量、熵、内能、焓、温度、体积、摩尔热容量、压强、自由能、质量。

属于广延量的是：；属于强度量是：。

7、平衡状态下光子气体的化学势为。

8、理想气体在高温热源T 1和低温热源T 2之间做逆卡诺循环时，其致冷系数为。

9、三维自由粒子的μ空间是维空间。

10.、经典极限条件或非简并性条件为：。

二、单项选择题（每小题3分，共30分）1、下列方程正确的是（）A 、TdS dU pdV =+ ；B 、TdS dH pdV =+；C 、 dF TdS Vdp =+；D 、dU TdS Vdp =+ 。

2、开放系统的热力学基本方程是（）第２页共3 页A 、dU TdS pdV dn μ=++；B 、dG SdT Vdp dn μ=-++；C 、dH TdS Vdp dn μ=+-；D 、dF FdT dn μ=--。

3、当经典极限条件成立时，玻色分布和费米分布过渡为（） A 、正则分布；B 、微正则分布；C 、玻尔兹曼分布；D 、麦克斯韦分布。

4、理想气体的平均速率为（）A 、km T π8； B；C；D5、公式Ξ∂∂-=ln βU 适用范围是（） A 、定域体系的玻尔兹曼系统；B 、满足经典极限条件的玻色系统和费米系统；C 、满足简并性条件的玻色系统和费米系统；D 、满足弱简并性条件的玻色系统和费米系统。

《热力学与统计物理》知识30道选择题

《热力学与统计物理》知识30道选择题1. 热力学过程中，系统内能变化的度量是（B ）。

A. 压强B. 热量C. 温度D. 熵2. 下列物理量中，与物质的微观粒子状态有关的是（D ）。

A. 内能B. 热容C. 压强D. 熵3. 理想气体的内能只与（A ）有关。

A. 温度B. 压强C. 体积D. 物质的量4. 在热力学中，熵增加原理适用于（A ）。

A. 孤立系统B. 开放系统C. 封闭系统D. 任意系统5. 热力学第二定律表明（C ）。

A. 能量可以全部转化为功B. 热可以全部转化为功C. 自发过程总是朝着熵增加的方向进行D. 以上都不对6. 对于一个孤立系统，其熵（A ）。

A. 总是增加的B. 总是减少的C. 保持不变D. 无法确定7. 下列哪个过程是不可逆的？（A ）A. 热从高温物体流向低温物体B. 气体自由膨胀C. 理想气体等温膨胀D. 以上都不是8. 统计物理中，最基本的概率分布是（B ）。

A. 正态分布B. 麦克斯韦-玻尔兹曼分布C. 均匀分布D. 指数分布9. 玻尔兹曼常数的符号是（B ）。

A. kB. k B.C. RD. γ10. 在平衡态下，系统的微观状态数最（D ）。

A. 多B. 少C. 不确定D. 大11. 热力学温度的单位是（K ）。

A. ℃B. FC. JD. K12. 分子的平均动能与（A ）成正比。

A. 温度B. 压强C. 体积D. 熵13. 熵的单位是（J/K ）。

A. JB. J/KC. KD. 无单位14. 理想气体状态方程的表达式是（pV = nRT ）。

A. pV = nRTB. p = nRT/VC. V = nRT/pD. 以上都不是15. 下列哪种物质的热容较大？（A ）A. 水B. 铁C. 铜D. 以上都不是16. 统计物理中，粒子的能量是（B ）。

A. 连续的B. 分立的C. 以上都不是D. 不确定17. 分子的动能取决于（A ）。

A. 温度B. 压强C. 体积D. 以上都不是18. 热力学第一定律可以表示为（ΔU = Q + W ）。

热力学与统计物理试题

④两个等温过程和两个绝热过程组成
12、下列过程中为可逆过程的是（）
①准静态过程②气体绝热自由膨胀过程③无摩擦的准静态过程④热传导过程
13、理想气体在节流过程前后将（）
①压强不变②压强降低③温度不变④温度降低
14、气体在经准静态绝热过程后将（）
①保持温度不变②保持压强不变③保持焓不变④保持熵不变
15、熵判据是基本的平衡判据，它只适用于（）
5、准静态过程6、可逆过程7、绝热过程8、节流过程
9、特性函数10、熵增加原理11、等概率原理12、μ空间
13、态密度14、粒子全同性原理15、最概然速率16、能量均分定理
17、玻耳兹曼分布18、玻色分布19、费米分布20、空间
五、证明题
1、证明热力学关系式
2、
3、证明热力学关系式
4、证明热力学关系式
26、由N个自由度为1的一维线性谐振子构成的系统，谐振子的一个运动状态在μ空间占据的相体积是（）
①h ②h2③hN④h2N
27、由N个自由度为1的一维线性谐振子构成的系统，其系统的一个微观状态在空间占据的相体积是（）
①h ②h2③hN④h2N
28、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（）
13、具有完全相同属性的同类粒子是近独立粒子。（）
14、玻色系统的粒子是不可分辨的，且每一个体量子态最多能容纳一个粒子。（）
15、定域系统的粒子可以分辨，且遵从玻耳兹曼分布。（）
16、热量是热现象中特有的宏观量，它没有相应的微观量。（）
17、玻尔兹曼关系S=KlnΩ只适用于平衡态。（）
18、T=0k时，金属中电子气体将产生巨大的简并压，它是泡利不相容原理及电子气的高密度所致。（）

《热力学与统计物理》课程考试试题

《热力学与统计物理》课程考试试题- 学年第学期班级时量： 100分钟，总分 100 分，考试形式：闭卷一、选择题 (每题2分共16分)1. 论证平衡状态函数温度存在的依据是: ( )A. 热力学第一定律B. 热力学第二定律C. 热力学第零定律D. 热力学第三定律2. 热力学中对传热的说法正确的是: ( )A. 传热可以用系统的状态参量表示B. 传热与过程无关C. 传热与过程有关D. 传热的定义与做功的定义相同3. 理想气体作为工作物质,要构成一个卡诺循环需要: ( )A. 一个准静态等温过程和一个准静态绝热过程B. 两个准静态等温过程和一个准静态绝热过程C. 一个准静态等温过程和两个准静态绝热过程D.两个准静态等温过程和两个准静态绝热过程4. 热力学第二定律可以判定: ( )A. 第一类永动机能够造出来B. 第一类永动机造不出来C. 人不可以不吃饭维持正常生命活动D. 不能造出效率为100%的热机5.费米分布: ( )A.是最概然分布,但不是平衡分布.B. 是平衡分布,但不是最概然分布.C.既是最概然分布,又是平衡分布.D. 不是最概然分布,也不是平衡分布.6. H2分子的平动,转动,振动自由度分别是: ( )A. 3, 2, 1B. 1, 2, 3C. 3, 1, 2D. 2, 1, 37.玻色子和费米子系统的正确说法是: ( )A. 玻色子系统可以在动量空间凝聚B. 费米子系统可以在动量空间凝聚C. 费米子系统基态能量可为零D. 玻色分布和费米分布不是最概然分布8.关于统计理论理论正确的说法: ( )A. 系综分布是指在粒子空间的分布B.等几率原理是统计物理的基本假设C. 系综是不是系统的集合D.正则系综和巨正则系综的差别在于它们的大小二、填空题 (每空1分共16分)1.三个热力学函数温度、内能和熵所满足的规律分别是__________、__________和__________．2. 热力学基本方程＿＿＿＿＿＿＿＿给出的是--------两个状态的状态参量之间的关系．3.＿＿＿＿和传热是改变系统＿＿＿＿的两种形式．4.在T-P空间中，相图曲线上的三相点表示＿＿＿＿＿＿，一条曲线表示＿＿＿＿＿＿＿．5.若两相不满足化学平衡条件，物质将由化学势-----的相转移到化学势-----的相．6. 最概然分布方法中的分布是指粒子数按-------能级的分布，系综理论中分布函数的分布是指系综中系统的代表点在＿＿＿空间的分布．7.能量均分定理是由＿＿＿＿＿＿统计得出的结论，其局限性来源于对系统的＿＿＿＿描述．8.玻尔兹曼分布表达式为＿＿＿＿＿＿＿．三、名词解释（每题4分共16分)1. 准静态过程；2. μ空间；3. 能量均分定理；4. 最概然速率．四、证明热力学关系式（12分）五、计算题（每题10分共40分)1.实验发现，一气体的体积v 与压强p 的乘积及内能u 都是温度T 的函数，即pv = g(T), u = f(T)试根据热力学理论求出该气体的物态方程。

(完整版)热力学统计物理练习的题目及答案详解

热力学·统计物理练习题一、填空题. 本大题70个小题，把答案写在横线上。

1.当热力学系统与外界无相互作用时,经过足够长时间,其宏观性质时间改变，其所处的为热力学平衡态。

2．系统，经过足够长时间，其不随时间改变，其所处的状态为热力学平衡态。

3．均匀物质系统的热力学平衡态可由力学参量、电磁参量、几何参量、化学参量等四类参量描述，但有是独立的。

4．对于非孤立系统，当其与外界作为一个整体处于热力学平衡态时，此时的系统所处的状态是。

5．欲描述非平衡系统的状态，需要将系统分成若干个小部分，使每小部分具有小，但微观上又包含大量粒子，则每小部分都可视为。

6．描述热力学系统平衡态的独立参量和之间关系的方程式叫物态方程，其一般表达式为。

7．均匀物质系统的独立参量有个，而过程方程独立参量只有个。

8．定压膨胀系数的意义是在不变的条件下系统体积随的相对变化。

9．定容压力系数的意义是在不变条件下系统的压强随的相对变化。

10．等温压缩系数的意义是在不变条件下系统的体积随的相对变化。

11．循环关系的表达式为。

12．在无摩擦准静态过程中存在着几种不同形式的功，则系统对外界作的功∑-=δi i dy Y W ，其中i y 是，i Y 是与i y 相应的。

13．W Q U U A B +=-，其中W 是作的功。

14．⎰=+=0W Q dU ，-W 是作的功，且-W 等于。

15．⎰δ+δ2L 11W Q ⎰δ+δ2L 12W Q （1、2均为热力学平衡态,L 1、L 2为准静态过程）。

16．第一类永动机是指的永动机。

17．内能是函数，内能的改变决定于和。

18．焓是函数，在等压过程中，焓的变化等于的热量。

19．理想气体内能温度有关，而与体积。

20．理想气体的焓温度的函数与无关。

21．热力学第二定律指明了一切与热现象有关的实际过程进行的。

22．为了判断不可逆过程自发进行的方向只须研究和的相互关系就够了。

热力学统计物理试题

热⼒学统计物理试题⼀. 填空题1. 设⼀多元复相系有个相.每相有个k组元.组元之间不起化学反应。

此系统平衡时必同时满⾜条件：、、。

2. 热⼒学第三定律的两种表述分别叫做：和。

3.假定⼀系统仅由两个全同玻⾊粒⼦组成.粒⼦可能的量⼦态有4种。

则系统可能的微观态数为：。

5.均匀系的平衡条件是；平衡稳定性条件是。

7.玻⾊分布表为；费⽶分布表为；玻⽿兹曼分布表为。

当满⾜条件时.玻⾊分布和费⽶分布均过渡到玻⽿兹曼分布。

S、、、所满⾜的麦克斯韦关系8. 热⼒学系统的四个状态量V P T为 , , , 。

Z表⽰.内能统计表达式为 . ⼴义⼒统9. 玻⽿兹曼系统粒⼦配分函数⽤1计表达式为 .熵的统计表达式为 .⾃由能的统计表达式为。

11.单元开系的内能、⾃由能、焓和吉布斯函数所满⾜的全微分是： . ..。

12. 均匀开系的克劳修斯⽅程组包含如下四个微分⽅程： . . . 。

13. 等温等压条件下系统中发⽣的⾃发过程.总是朝着⽅向进⾏.当时.系统达到平衡态；处在等温等压条件下的系统中发⽣的⾃发过程.总是朝着. . ⽅向进⾏.当时.系统达到平衡态。

14.对于含N个分⼦的双原⼦分⼦理想⽓体.在⼀般温度下.原⼦内部电⼦的运动对热容量；温度⼤⼤于振动特征温度时.热容量为；温度⼩⼩于转动特征温度时.热容量为。

温度⼤⼤于转动特征温度⽽⼩⼩于振动特征温度时.热容量为。

15.玻⽿兹曼系统的特点是：系统由粒⼦组成；粒⼦运动状态⽤来描写；确定即可确定系统的微观态；粒⼦所处的状态的约束。

16 准静态过程是指的过程；⽆摩擦准静态过程的特点是。

⼆. 简述题1. 玻尔兹曼关系与熵的统计解释。

2. 写出系统处在平衡态的⾃由能判据。

3. 写出系统处在平衡态的熵判据。

4. 熵的统计解释。

6. 等概率原理。

7. 能量均分定理。

8. 为什么在常温或低温下原⼦内部的电⼦对热容量没有贡献？9．系统的基本热⼒学函数有哪些？什么叫特性函数？什么叫⾃然参量。

10. 熵的统计解释。