西南大学2016网络统计物理基础作业及答案

2016《统计物理基础》0132作业及答案1、下列系统遵循泡利不相容原理的是______
光子系统
自由电子系统∨
玻耳兹曼系统
2、电子是_____________
1.玻耳兹曼粒子
2.费米子
3.玻色子
3、费米分布为____________
1. w/(exp(a+be)+1)
2. w/(exp(a+be)-1)
3. w(exp(a+be)+1)
4. wexp(-a-be)
4、玻色分布为____________
1. w/(exp(a+be)+1)
2. w/(exp(a+be)-1)
3. w(exp(a+be)+1)
4. wexp(-a-be)
5、玻耳兹曼分布为____________
1. w/(exp(a+be)-1)
2. wexp(-a-be)
3. w/(exp(a+be)+1)
4. w(exp(a+be)+1)
6、热力学基本方程为dG =________
1. TdS —PdV
2. TdS+Vd
3. -SdT-pdV
4. -SdT+Vd
7、从热力学基本方程出发,dF =_____
1. TdS —PdV
2. TdS+Vd
3. -SdT-pdV
4. -SdT+Vd
8、从热力学基本方程出发,dH =_____
1. TdS —PdV
2. TdS+Vdp
3. -SdT-pdV
4. -SdT+Vdp
9、热力学基本方程为dU =________
1. TdS —PdV
2. TdS+Vd
3. -SdT-pdV
4. -SdT+Vd
10、玻尔兹蔓常数K=
1. 0
2. 8.31J
3. 1.38* 1023J/K
4. 1.38* 1023
11、照能量均分定理，刚性双原子分子理想气体的内能＝_____
1. 0
2. 1/2kT
3. 5NkT/2
4. 2kT
12、理想气体的焦耳—汤姆孙系数u=___
1. 1
2. 2
3. 0
4. 3
13、工作于温度为500C与10000C的两热源之间的热机或致冷机热机效率的最大值n=______
1. 120%
2. 5
3.5%
3. 7
4.5%
4. 24%
14、根据热力学判据，对等温等压系统，平衡态系统的 _____为最小
1. U
2. S
3. G
4. F
15、根据热力学判据，对等温等容系统，平衡态系统的 ________________ 为最小
1. U
2. G
3. F
4. H
16、1moI单原子理想气体在温度为T、体积为V的状态等温膨胀到体积为2V的状态、则此过程中，熵的改变
1. 0
2. RT
3. 2RT
4. RTln2
17、1moI单原子理想气体在温度为T、体积为V的状态等温膨胀到体积为2V的状态、则此过程中，对外作功
1. E. 0
2. F. RT
3. lnRT
4. RTln2
18、1moI单原子理想气体在温度为T、体积为V的状态等温膨胀到体积为2V的状态、则此过程中，吸收热量
1. A. 0
2. B. 2
3. C. 1
4. D. RTln2
19、固体原子系统不满足玻尔兹曼分布
1. A.√
2. B.×
20、费米分布适合于光子系统
1. A.√
2. B.×
21、玻尔兹曼分布适合于自由电子气系统
1. A.√
2. B.×
22、熵增加原理适合于开放系统
1. A.√
2. B.×
23、准静态过程中的每一个状态都是非平衡态
1. A.√
2. B.×
24、两个费米子可以处在同一个量子态
1. A.√
2. B.×
25、宏观物理量是相应微观物理量的统计平均值
1. A.√
2. B.×
26、孤立系统处于稳定平衡的充要条件是dS=0
1. A.√
2. B.×
27、利用气体节流过程不能使气体降温
1. A.√
2. B.×
28、理想气体等温膨胀过程中吸收的热量等于对外做功
1. A.√
2. B.×
29、理想气体的内能与体积有关
1. A.√
2. B.×
30、热力学第一定律就是能量守衡定律
1. A.√
2. B.×
31、化学元素相同的物质构成一个相
1. A.√
2. B.×
32、所有工作于两个一定温度之间的热机的效率相等
1. A.√
2. B.×
33、由两个等温过程和两个等压过程组成的循环叫卡诺循环。

1. A.√
2. B.×
34、由两个等温过程和两个等压过程组成的循环叫卡诺循环。

1. A.√
2. B.×
35、热力学第一定律揭示了过程进行方向
1. A.√
2. B.×
36、若系统经一过程从状态A出发到达B态后能沿相反的过程回到初态A，那么这一过程叫可逆过程。

1. A.√
2. B.×
37、如果系统状态变化很快，每一态都可视为平衡态，则这过程叫准静态过程。

1. A.√
2. B.×
38、设粒子的自由度r，以r个广义坐标为横轴，r个动量为横轴，所张成的笛卡尔直角空间叫μ空间。

1. A.√
2. B.×
39、物态方程就是给出压强与状态参量之间函数关系的方程
1. A.√
2. B.×
40、如果两个物体各自与第三个物体达到热平衡,它们彼此也处于热平衡
1. A.√
2. B.×
41、热力学平衡是静态平衡
1. A.√
2. B.×
42、所有绝热过程熵增加
1. A.√
2. B.×
43、由大量微观粒子组成的微观物质称为热力学系统
1. A.√
2. B.×
44、简述焦耳－汤姆逊效应
参考答案：
气体节流前后，一部分气体从高压端缓慢流到低压端，温度发生了变化。

45、简述分布和微观状态的区别
参考答案：
分布：能级l上有wl个量子态，al个粒子. 给定一个分布后，还要确定al 个粒子占据wl
个量子态的方式,才能确定系统的微观状态。

46、简述物态方程
参考答案：
物态方程就是给出温度和状态参量之间函数关系的方程。

47、什么叫最概然分布
参考答案：
微观状态数目最多的分布出现的概率最大，这种分布称为最概然分布
48、简述卡诺循环
参考答案：
由两个等温过程和两个绝热过程组成的循环。

49、论述热力学第二定律
参考答案：
开尔文表述：不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不引起其他变化。

克劳修斯表述：不可能使热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。

50、简述能量均分定理
参考答案：
对于处在温度为T的平衡状态的经典系统，粒子能量中的每一个平方项的平均值为1/2kT
51、简述理想气体的严格定义
参考答案：
严格遵守波意耳定律，阿氏定律，焦耳定律的气体。

它反映了压强趋于零时的共同极限性质。

52、简述热平衡定律
参考答案：
如果两个物体各自与第三个物体达到热平衡，它们彼此也处于热平衡。

53、简述两种主要的制冷方式
参考答案：
气体绝热膨胀过程和气体节流过程
54、简述等概率原理
参考答案：
对于处在平衡态的孤立系统，系统的各个可能的微观状态出现的概率是相等的,
55、论述熵增加原理
参考答案：
绝热系统的熵总是沿着熵增加的方向进行
56、简述系统和外界能量交换的两种形式
参考答案：
做功和热传递
57、简述卡诺定理
参考答案：
所有工作于两个一定温度之间的热机，可逆热机的效率最高。

58、被吸附在平面上的单原子理想气体分子总分子数N，温度T，面积A。

求：（1）用玻尔兹曼统计公式求系参考答案：
59、写出第二定律的文字叙述、数学表示、适用条件和微观意义。

参考答案：
① 热力学第二定律文字叙述有两种：
克氏说法：热传导不可逆
开氏说法：功变热不可逆
② 数学表示：（等号对应可逆，不等号对应不可逆）
③适用范围：大量微观粒子构成的宏观系统，且在时间和空间上有限，不适用宇宙。

④重要性：1.定义了熵 2.揭示了过程进行方向3.否定了第二类永动机制造的可能性。

60、写出等概率原理，举例说明为什么它是平衡态统计物理的基本原理
参考答案：
等概率原理讲的是：处于平衡态的孤立系统，系统各种可能的微观状态出现的概率相同。

该原理适用条件：平衡态、孤立系统，大量粒子组成的宏观系统。

它是统计物理的一个最基本的原理，其原因是：
①它是实验观察的总结；而不能由其它定理或原理来推证。

②各种统计规律的建立均以它为基础。

例如：（1）推导玻尔兹曼统计、玻色统计、费米统计时找出最可几分布，正是来确定；（2）微正则系综概率分布的建立也是以等概率原理为基础。