电子科学技术专业热统复习题

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1、热力学与统计物理复习一、判断题1、所有工作于两个温度一定的热源之间的可逆热机，其效率相等。（）2、不可能从单一热源吸收热量使Z完全变成有用的功而不产牛其它影响。…（）3、系统经可逆过程后爛不变，经过不可逆过程后爛减少。（）4、在等温等压条件下，若系统只有体积变化功，则系统的吉布斯函数永不增加。…（）5、孤立系统中每一个可能的微观状态出现的概率相等。（）6、如果某一能级量子态不止一个，称该能级为简并的。（）7、根据吉布斯相律，二元四相系的自由度/=4o（）8、对于玻色系统，处于同一量子态上的粒子数受泡利不相容原理约束。……（）9、广延量的涨落与粒子数成正比，强度量的涨落与粒子数成反比。（）10、

2、平衡态卜-光子气体的化学势不为零。（）11、所有工作于两个温度一定的热源之间的热机，以可逆热机的效率最高。…（）12、热量不能从低温物体传到高温物体。（）13、绝热过程是等爛过程。（）14、平衡辐射场的光子数不守恒，所以吉布斯函数不为零。（）15、处于平衡态的孤立系统，微观状态数最多的分布出现的概率最大。（）16、如果一个能级上只有一个量子态，则称该能级为非简并的。（）17、单元复相系达到平衡时，各相的温度压强和化学势必须相等。（）18、对于费米系统，处于同一态上的费米子数目不受泡利不相容原理的约束。……（）19、广延量的涨落与粒子数成正比，强度量的涨落与粒子数成反比。（）20、气体经节流过程

3、后，温度一定降低。.（）21、在等温等压条件下，若系统只有体积变化功，则系统的吉布斯函数永不增加。…（）22、孤立系统的每一个可能的微观状态出现的概率相等。（）23、化学势是指在温度和压强不变的条件下，增加1摩尔物质时吉布斯函数的改变。（）二、填空题1、如果某一热力学系统与外界没有任何相互作用，则该系统为（）□2、如果某一过程发生后，不论用任何曲折复杂的方法，都不可能把留下来的后杲完全消除3、1摩尔温度为T的理想气体，经等温压缩过程由2V减少到V,则在该过程中外界对气体所做的功为（）。4、对热力学系统，麦氏关系‘亦人（）o5、单元复相系，各相的温度、压强、（）必须相等。6、两个玻色子占据三个不

4、同的量子态，系统最多可以有（）个不同的微观态。7、对于三维粒子，一个町能的微观状态在"空间所占据的体积为（）。8、在体积V内，^P~P+dp的动量范围内，不计自旋的电子的量子态（）。9、处于平衡态的孤立的费米系统，能量为5的量子态s上的平均粒子数人=（）o10、根据麦克斯市速度分布律，理想气体分子的最概然速率（)o11、对热力学系统，麦氏关系(12、13、14、15、描述相平衡111］线的克拉珀龙方程dT（两个费米子占据三个量子态，系统最多可以有（根据麦克斯韦速度分布律，理想气体分子的平均速率1摩尔温度为T的理想气体，经等温膨胀过程山V增加到2V,则在该过程中气体吸收）个量子态。0=（)o的热

5、量为（)o16、热力学基木方程竭=（）。17、系统的爛S与微观态"Z间的关系，即玻尔兹曼关系为（18、两个玻色子占据三个不同的量子态，系统最多可以冇（）o）个不同的微观态。三、名词解释1、爛增加原理2、近独立粒子系统3、特性函数4、全同性原理5、热力学第一定律四、计算题费米分布7、吉布斯相律8、等概率原理1、已知气体的体胀系数Q—，等温压缩系数kt=-,求该气体的物态方程。PVp2、理想气体的初态温度为T

6、,体枳为M，经绝热口由膨胀过程体积变为V?,求理想气体在此过程中的爛变。3、绝热容器分成AB两部分，体积分别为匕、匕，A中盛有理想气体,B为真空，抽去隔板后，气体做自由膨胀，系统达到平衡时容

7、器中的气体爛变为多少？4、求在体积V内，圆频率在血到（o+da）范围内辐射场的平均粒子数和内能。5、物体的初温高于热源的温度0，有一热机在此物体与热源之间工作，直到将物体的温度降低到丁2为止。若热机从物体吸取的热量为@2，物体的炳的增量为S2-S],根据炳增加原理，求此热机能输出的最大功。6、极端相对论下电子的能量与动量关系为£=cp（c为光速），求0K时由N个电子组成的理想电子气体的费米能。7、求由N个原子组成的爱因斯坦固体的内能与热容。8、证明理想气体绝热过程的过程方程为PVy=C（恒量），其中丫为气体的比热比。9、度。证明理想气体的卡诺热机的效率为T

8、=1-半其中耳、丁2分别是高、低温热

9、源的温10、证明在体积V内，在£-8+ds的能量范围内，三维经典自山粒子（不考虑相对论效应与粒子的自旋）的量子态数为D（s）ds=2kVh3(2m)3/2£1/2d8o11、抽成真空的小匣带有活门，打开活门让气体充入。当压强达到外界压强p0时将活门关上。试证明：小匣内的空气在没有与外界交换热量之前，它的内能“与原來大气中的“0之差为"一〃。二“0%,其卩％是它原来在大气中的体积。若气体是理想气体，