2015热力学与统计物理期中测试

2014-2015第一学期《热力学与统计物理》期中测试

一、单选题（每题2分）

1、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

2、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

3、在气体的节流过程中，焦汤系数μ=）（1-αT C V P ，若体账系

数，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

4、空窖辐射的能量密度u 与温度T 的关系是（ ）

A.3aT u =

B.T aV u 3=

C.4aVT u =

D.4aT u =

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

6、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

7、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

8、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.保持焓不变

D.保持熵不变

9、理想气体的某过程服从PV r ＝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

10、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

二、判断题（每题1分）

1、无摩擦的准静态过程有一个重要的性质，即外界在准静态过程中对系统的作用力，可以用描写系统平衡状态的参量表达出来。（ ）

2、在P-V 图上，绝热线比等温线陡些，是因为r=1

>V P C C 。（ ） 3、理想气体放热并对外作功而压强增加的过程是不可能的。（ ）

4、功变热的过程是不可逆过程，这说明热要全部变为功是不可能的。（ ）

5、绝热过程方程对准静态过程和非准表态过程都适用。（ ）

6、在等温等容过程中，若系统只有体积变化功，则系统的自由能永不增加。（ ）

7、当孤立系统达到平衡态时，其熵必定达到极大值。（ ）

8、固相、液相、气相之间发生一级相变时，有相变潜热产生，有比容突变。

9、所有工作于两个一定温度之间的可逆热机，其效率不相等。（ ）

T 1>α

三、填空题（每题1分）

1．孤立系统的熵增加原理可用公式表示 。

2、一孤立的单元两相系，若用指标α、β表示两相，则系统平衡时，其相变平衡条件可表示为 。

3、热力学系统 由初始状态过渡到平衡态所需的时间称为 。

4、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 。

5、热力学第二定律的普遍数学表达式为 。

6、克拉珀珑方程v T L dT dP ∆=中，L 的意义表示1mol 物质在温度不变时由α相转

变到β相时所吸收的 。

7、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 。

8、单元系开系的热力学微分方程dU= 。

9、在s 、v 不变的情形下，平衡态的 最小。

10、在T 、V 不变的情形下，可以利用 作为平衡判据。

11、单元系相图中的曲线称为 ，其中汽化曲线的终点称为 。

四、名词解释（每题4分，共20分）

1、热力学平衡态

2、可逆过程

3、绝热过程

4、特性函数

5、熵增加原理

六、计算题：（每题8分，共40分）

1、已知某热力学系统的特性函数F ＝4

31avT -，式中α为常数。试求该系统的熵s 和物态方程。

2、实验测得某气体的体胀系数和等温压缩系数分别为

V a P PV nR T +==1,κα，式中n ，R ，a 均为常数。试求该气体的物态方程。

3、已知1mol 范德瓦耳斯气体的物态方程为

2v a b v RT P +-=，试求气体从体积v 1等温膨胀到v 2时的熵变Δs 。

4、已知某系统的内能和物态方程分别为

U PV bVT U 31,4==，其中b 为常数。设0K 时的熵S 0=0，试求系统的熵。

5、已知理想气体的摩尔自由能f=(C V －S 0)T －C V TlnT －RTlnV+f 0,试求该气体的摩

尔熵。