热统自学问题与作业

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1、绪论1、《热统）研究的对象、任务？2、《热统》的研究方法是什么？热力学的方法与统计物理学的方法各有什么特点？二者关系如何？3、《热统》与普物《热学》有什么联系、区别？4、学习《热统》的主要目的是什么？第一章热力学的基本定律1、什么是系统？什么是孤立系、封闭系、开放系、单元系、多元系、单相系、多相系、均匀系？什么是外界？如何选取系统？2、什么是热力学平衡态？它有哪些主要特征？3、什么是状态参量？什么是内参量、外参量？什么是强度量、广延量？一个系统究竟需几个独立的参量确定？4、什么是状态方程？理想气体、范氏气体、顺磁

2、固体的状态方程各是什么？昂尼斯方程如何？5、定压膨胀系数、定容压强系数、等温压缩系数的定义如何？意义如何？关系如何？6、什么叫热力学过程？什么叫准静态过程、非静态过程？什么叫可逆过程、不可逆过程？什么是弛豫时间？7、试说明作功、功的概念。体积功、磁化功、极化功的元功各如何？8、试说明热传递、热量的概念。9、试说明功与热量的异、同。10、内能的概念如何？热力学第一定律的本质如何？11、试证明开尔文表述与克劳修斯表述的等价性。12、试说明爛的定义、特点、作用、意义。13、试说明燔增加原理的意义、热力学第二定律的实质。

3、14、试说明热力学第二定律的适用范围。作业：P29：1、2、4、5、6、7、8//10、11、14、15、16//19、20、23、24、25、26、28、29.第二章均匀闭系的热力学关系及其应用1、试述焰、自由能、吉布斯函数的定义、性质、意义。2、试述最大功定理。3、试由热力学基本方程导出八个偏导数和麦克斯韦关系，麦克斯韦关系的作用何在？4、什么是特性函数？试证明U(S,V)、S(U、V)、H(S,P)、F(T,V)、G(T,P)是特征函数5、试举例说明“系数比较法”、“由全微分直接写出偏导数法”、“循环关系法

4、”、“链式关系法”、“复合函数微分法”、“混合二阶偏导数法”的应用。6、试求“理想气体”、“范氏气体”的基本热力学函数。7、何谓气体的节流膨胀？节流膨胀过程的特征如何？试用焦一汤系数分析焦一汤效应。范氏气体的转换温度与其压强的关系如何？8、何谓绝热膨胀？试比较节流膨胀与绝热膨胀的异同。9、回答以下概念：热辐射、辐射场、平衡辐射、黑体辐射、单色能量密度、全色能量密度、通量密度、辐射压强。10、试导出辐射场的热力学函数，导出辐射场的绝热过程方程。11、什么是斯忒藩一玻尔兹曼定律？试说明辐射高温计的测温原理。12、试导

5、出磁介质系统的热力学基本方程。13、试说明绝热去磁致冷的原理。14、试说明热力学第三定律的内容、数学表达式。15、试分析热力学第三定律的应用。16、试证明热力学第三定律与绝对零度不可能达到是等价的。作业：P64：1、2、3、6、8、9//10、11、13、14、17、18、20//21、22.第三章相平衡和化学平衡1、偏摩尔量的定义、性质、意义如何？2、多元均匀开系的热力学基本方程如何？3、巨热力学势的定义、性质、意义如何？4、判别系统是否处于平衡的平衡判据如何？5、试根据炳判据导出平衡条件。如果平衡条件不满足，

6、系统将如何变化？化学势的意义如何？6、平衡的稳定性条件是什么？7、试根据三相图说明气化曲线、溶解曲线、升华曲线、气相区域、液相区域、固相区域、临界区域、临界点、三相点的性质。8、导出克拉伯龙方程和蒸汽压方程，并说明其意义。9、根据C0?等温曲线族，说明P-V图中各区域的意义。并从ABCD曲线分析气液转化。10、一级、二级、……n级相变的特征各是什么？导出厄任费斯特方程。11、试导出多元复相系的平衡条件。多元复相系平衡条件的意义如何？12、什么是吉布斯相律？作业：P101：1、2、3//4//6、7、8、9、10.

7、第五章概率论的基本知识1、什么是乘法原理？2、什么是排列、组合？二者的区别、联系如何？3、导出近独立子系、玻色子系、费米子系一个宏观态对应的微观态数。4、什么叫随机试验？随机事件？何谓“和事件”、“积事件”、“相容事件”、“不相容事件”、“互逆事件”、“相互独立事件”？5、概率的定义、意义、性质如何？6、何谓条件概率？何谓概率加法定理、概率乘法定理？7、何谓随机变量？其概率分布如何表示？8、离散型随机变量与连续型随机变量有何差别？9、随机变量的数字特征有哪些？10、统计平均值、方差的定义如何？11、n维随机变量的

8、概率分布、统计平均值如何定义?sn第六章统计物理学的基本概念1、何谓统计规律性？举例说明。2、经典粒子有什么特征？3、经典粒子的运动状态如何描写？4、何谓11空间？何谓代表点、相轨迹、相体积、相格、相格数？5、试给出三维自由粒子的自由度、相空间的维数、相体积元及其内的粒子状态数，e-e+ds内粒子的状态数。一维自市粒子呢？6、试给出一维谐振子在能量£—£+d£内的状态数。