热力学与统计物理
1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:GUTSpVB.系统的自由能是:FUTS
C.系统的焓是:HUpV
D.系统的熵函数是:SQT
2以T、p为独立变量,特征函数为
。
A内能;B焓;C自由能;D吉布斯函数。
3下列说法中正确的是(
)。
A.不可能把热量从高温物体传给低温物体而不引起其他变化;
B.功不可能全部转化为热而不引起其他变化;
C.不可能制造一部机器,在循环过程中把一重物升高而同时使一热库冷却;
D.可以从一热源吸收热量使它全部变成有用的功而不产生其他影响。
4要使一般气体满足经典极限条件,下面措施可行的是(
)。
A减小气体分子数密度;
B降低温度;
C选用分子质量小的气体分子;
D减小分子之间的距离。
5下列说法中正确的是(
)。
A.由费米子组成的费米系统,粒子分布不受泡利不相容原理约束;
B.由玻色子组成的玻色系统,粒子分布遵从泡利不相容原理;
C.系统宏观物理量是相应微观量的统计平均值;
D.系统各个可能的微观运动状态出现的概率是不相等的。
6正则分布是具有确定的(
)的系统的分布函数。
A.内能、体积、温度;
B.体积、粒子数、温度;
C.内能、体积、粒子数;D.以上都不对。
二、填空题(共20分每空2分)
1对于理想气体在温度不变时内能随体积的变化关系为U
。
VT
2在S、V不变的情形下,稳定平衡态的U
。
1
f3在可逆准静态绝热过程中,孤立系统的熵变ΔS=
。
4连续相变的特点是
。
5在等温等压条件下,单相化学反应iAi0达到化学平衡的条件为
。
i
6在满足经典极限条件e1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
。
7玻色-爱因斯坦凝聚现象是指
。
8在低温下,如果计及电子和离子振动的话,金属的定容热容量可表为
。
9按费米分布,处在能量为s的量子态s上的平均粒子数为fs
。
10.刘维尔定理表明,如果随着一个代表点沿正则方程所确定的轨道在相空间中运动,其邻
域的
是不随时间改变的常数。
三、简答题(共20分每小题4分)1什么是热力学系统的强度量?什么是广延量?2什么是特性函数?若吉布斯函数为特性函数,其自然变量是什么?
3证明在F、T不变的情形下,平衡态的V最小。4写出玻耳兹曼关系,并说明熵的统计意义。5请分别写出正则分布配分函数的量子表达式和经典表达式?
四、12分设有1mol的理想气体,其状态参量由p1V1T1变化到p2V2T2,假设此过
程为一等r