热力学与统计物理期末复习

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1、热力学统计物理期末复习第一部分简答题1.热力学第二定律的两种表述及其本质：克劳修斯（Clausius）的说法不可能把热从低温物体传到高温物体，而不引起其它变化，开尔文（Kelvin）的说法：“不可能从单一热源取出热使之完全变为功，而不发生其它的变化。”后来被奥斯特瓦德(Ostward)表述为：“第二类永动机是不可能造成的”其本质是一切实际过程都是不可逆的，都具有方向性。2.熵判据：孤立系统中发生的不可逆过程，一定是朝着熵增加的方向进行的，当熵达到极大时，系统达到热力学平衡态，孤立系统中的熵的这一性质可以作为判定系统是否处于热平衡状

2、态的依据，故称之为熵判据。3.单元复相系平衡条件包括哪些？1、由等温等压系统---吉布斯判据（当吉布斯函数减至最小时，系统达到平衡；整个系统达到平衡时，两相中的化学势都必须相等。4.近独立粒子系统：粒子之间的相互作用很弱，相互作用的平均能量远小于单个粒子的平均能量，因而可以忽略粒子之间的相互作用。5.全同性粒子系统：由具有完全相同属性（相同的质量、自旋、电荷等）的同类粒子所组成的系统。6.统计物理学的最根本观点是什么？宏观性质是大量微观粒子运动的集体表现。宏观物理量是相应微观物理量的统计平均值。1.玻耳兹曼分布、玻色分布和费米分布

3、的数学表达式：5.5.11式；5.10.4式；5.10.5式。2.系统微观运动状态的描述：系统的微观状态是指系统的力学运动状态。由同一时刻各粒子的瞬时状态决定，系统的微观状态也有经典描述和量子描述；经典描述：系统由N个粒子组成，每个粒子的微观态可用相空间的一个代表点表示，系统的微观态可用相空间同一时刻的N个代表点描述量子描述：对于N个粒子的系统，就是确定各个量子态上的粒子数。9.平衡态统计物理的一个基本假设是什么？答：是等概率原理第二部分名字解释1、热力学平衡态(P2)2、熵增原理3、单元系、单元复相4、广延量5、准静态过程P66

4、、可逆过程P67、绝热过程P68、节流过程P479、等概率原理P13910、μ空间P12511、态密度P12912、粒子全同性原理P12913、最概然分布P14014、玻耳兹曼分布15、玻色分布16、费米分布17、玻色子、费米子 第三部分单选题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（③）①态函数②内能③温度④熵2、热力学第一定律的数学表达式可写为（①）①②③④3、在气体的节流过程中，焦汤系数=，若体账系数，则气体经节流过程后将（②）①温度升高②温度下降③温度不变④压强降低4、空窖辐射的能量密度u与温度T

5、的关系是（④）①②③④5、熵增加原理只适用于（②）①闭合系统②孤立系统③均匀系统④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（②）P25①G减少的方向进行②F减少的方向进行③G增加的方向进行④F增加的方向进行7、从微观的角度看，气体的内能是（④）①气体中分子无规运动能量的总和②气体中分子动能和分子间相互作用势能的总和③气体中分子内部运动的能量总和④气体中分子无规运动能量总和的统计平均值9、根据热力学第二定律可以证明，对任意循环过程L，均有（①）①②③④10、理想气体的某过程服从PVr＝常数

6、，此过程必定是（④）①等温过程②等压过程③绝热过程④多方过程11、卡诺循环过程是由（①）①两个等温过程和两个绝热过程组成②两个等压过程和两个绝热过程组成③两个等容过程和两个绝热过程组成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（③）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（③）P48①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（④）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（①）

7、①孤立系统②闭合系统③绝热系统④均匀系统16、描述N个三维自由粒子的力学运动状态的μ空间是(③)①6维空间②3维空间③6N维空间④3N维空间17、描述N个自由度为1的一维线性谐振子运动状态的μ空间是（2N）①1维空间②2维空间③N维空间④2N维空间18、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（②）①3个②6个③9个④12个19、由两个玻色子构成的系统，粒子的个体量子态有3个，则玻色系统的微观状态数为（①）①3个②6个③9个④12个第四部分填空题1、孤立系统的熵增加原理可用公式表示为（dS≥0）。2、一孤

8、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（）P66。3、热力学第二定律告诉我们，自然界中与现象有关的实际过程都是（不可逆过程）。4、在一般情况下，整个多元复相系不存在总的焓，仅当各相的（压强）相同时，总的焓才有意