西南大学20年12月份[1030]《大学物理基础》(答案)

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西南大学培训与继续教育学院课程考试试题卷

学期：2020年秋季

课程名称【编号】： 大学物理基础 【1030】 A 卷 考试类别:大作业 满分：100分

一、简答题：（共8题，每题10分，选择其中4个题目作答，共40分） 1、什么是平衡态？

2、能量均分定理的内容是什么？

在平衡态,物质分子能量分配的统计规律.在温度为T 的平衡态,物质（气体、液体或固体）分子的每一个运动自由度都具有相同的平均动能,其中k 是玻耳兹曼常量.用它可确定物质的内能和热容量.

如果气体分子的平动、转动、振动自由度分别为t 、r 、s,则相应的平均动能分别为,因分子内原子的振动除动能外还有势能,且两者在一个周期内的平均值相等,故对于每一个振动自由度,还有的平均势能.于是,分子的平均总能量为,对于理想气体,因分子间无相互作用,其内能就是上述分子平均能量与总分子数的乘积,只与温度有关,其热容量则与温度无关.

气体分子能量按自由度的均分通过分子间的频繁碰撞得以建立和维持.外界供给气体的能量,通过器壁与气体分子以及气体分子之间的碰撞分配到各自由度上.对于液体和固体,能量按自由度均分是通过分子间很强的相互作用而实现的. 能量均分定理在经典物理范围内适用,要求能量可以连续地变化,它的困难也正源于此.

3、什么是热力学系统？根据系统与外界之间的相互作用以及能量、质量交换的情况，可以把系统分为哪四种？

4、什么是热力学第二定律？其克劳修斯表述是什么？

答：热力学第二定律,表达的是能量传递的单向性（孤立系统熵增大原理）.该定律表明,能量的传递是有自发方向的,也就是,虽然能量可

以双向传递,但是只有但一方向的传递,才是自发的,也就是不需要外界帮助的.

开尔文的表述是,不可能从单一热源吸取热量,并将这热量变为功,而不产生其他影响,表达的是能量和功之间转换的单向性；

克劳修斯的表述是,热量可以自发地从较热的物体传递到较冷的物体,但不可能自发地从较冷的物体传递到较热的物,表达的是内能之间传递的单向性；

其效果都是一样的,也就是能量传递和转换的单向性（用熵来表述,就是孤立系统,也就是与外界完全隔离的系统,其熵值是要增大的）

5、什么是熵增加原理？

6、什么是波动？机械波与电磁波的主要区别是什么？

7、什么是光的衍射现象？ 8、光的相干条件是什么？

二、计算题：（共5题，每题30分，选择其中2个题目作答，共60分）

1、某容器储有氧气，其压强为1.013×105Pa ，温度为300K ，求： （1）分子的p υ，υ及2υ；（2）分子的平均平动动能t ε；（3）分子的平均动能k ε。

（1）

2、64克氧气从275K 加热至325K ，（1）保持体积不变；（2）保持压强不变。在这两个过程中氧