热统复习题.pdf

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1、复习题集简述题1.写出系统处在平衡态的自由能判据。2.写出系统处在平衡态的吉布斯函数判据。3.写出系统处在平衡态的熵判据。4．系统的基本热力学函数有哪些？什么叫特性函数？什么叫自然参量。5.熵的统计解释。由波耳兹曼关系Skln可知，系统熵的大小反映出系统在该宏观状态下所具有的可能的微观状态的多少。而可能的微观状态的多少，反映出在该宏观平衡态下系统的混乱度的大小。故，熵是系统内部混乱度的量度。6试说明，在应用经典理论的能量均分定理求理想气体的热容量时，出现哪些与实验不符的结论或无法解释的问题（至少例举三项

2、）？7.简述最大功原理8.试说明，为什么在常温或低温下原子内部的电子对热容量没有贡献？9.试说明，为什么在常温或低温下双原子分子的振动对热容量贡献可以忽略？10.写出能量均分定理的内容。11.简述熵增加原理12.写出能斯特定理的内容13．什么是近独立粒子系统14．写出等概率原理的内容。15.概率密度(,,)qpt的物理意义、代表点密度Dqpt(,,)的物理意义及两者的关系。16.设处于平衡态的孤立系统由N个粒子组成，每个粒子的力学自由度为3，系统的能量为EEEEE~(/1)。试写出①微正则分布的经

3、典表达式。②微正则分布的量子表达式。③系统的微观态（量子态）与空间体积元的对应关系。④用空间积分表示的系统可能的微观态数。17.写出系统处在平衡态的自由能判据。18.什么是统计系综？统计系综可分成哪几类，分别适用于满足什么条件的热力学系统的统计分析。119．单元复相系达到平衡时所满足的相变平衡条件是什么？如果该平衡条件未能满足，变化将朝着怎样的方向进行？20．写出吉布斯相律的表达式，并说明各物理量的含义。21.写玻耳兹曼系统、玻色系统、费米系统的微观态数统计表达式，并说明它们之间的联系。22.为什么说，

4、对于一个处在平衡态的孤立系统，可以将粒子的最概然分布视为粒子的平衡态分布？23.简要说明什么是粒子相空间或空间；什么是系统相空间或空间。24．试说明，在应用经典理论的能量均分定理求固体热容量时，出现哪些与实验不符的结论或无法解释的问题？填空题1.玻色分布表为；费米分布表为；玻耳兹曼分布表为。当满足条件时，玻色分布和费米分布均过渡到玻耳兹曼分布。2玻色系统和费米系统粒子配分函数用表示，系统平均粒子数为，内能表为，广义力表为，熵表为。PTTPPC0V0。3.均匀系的平衡条件是0，0；平衡稳定

5、性条件是V，T4.均匀开系的克劳修斯方程组包含如下四个微分方程：，，，。5.对于含N个分子的双原子分子理想气体，在一般温度下，原子内部电子的运动对热容量；温度大大于振动特征温度时，；温度小小于转动特征温度时，。温度大大于转动特征温度而小小于动特征温度时，。6准静态过程是指的过程；无摩擦准静态过程的特点是。7绝热过程是指，系统状态的改变，的过程。在绝热过程中，外界对系统所做的功与具体的过程无关，仅由决定。28.假定系统仅由两个全同粒子组成，粒子有三种可能的量子态。则对于玻耳兹曼系统、费米系统、玻色系统，可能的微

6、观态数分别为：、、。9.费米分布是指，处在平衡态的孤立的费米系统，粒子在能级上的最概然分布。9玻色分布是指，玻色系统，粒子在的分布。10.弱简并理想玻色气体分子间存在；弱简并理想费米气体分子间存在。11.对于一单元复相系，未达到热平衡时，热量从传至；未达到相变平衡时，物质从作宏观迁移。12.微正则系综是；微正则分布是指；微正则分布是平衡态统计物理学的基本假设，它与等价。13.在对满足条件e1气体进行统计分析时有两种不同的系统模型，即弱简并气体与非简并气体。对前者采用统计法，对后者采用统计法。两种模型差

7、异的本质是前者，而后者则。14.玻耳兹曼系统粒子配分函数用Z表示，内能统计表达式为，1广义力统计表达式为，熵的统计表达式为，自由能的统计表达式为。14.与分布{}a相应的，玻色系统微观状态数为；费米系统的微观状态数；玻耳兹曼系统微观状态数为。当满足条件经典近似条件时，三种微观状态数之间的关系为。15.热力学系统的四个状态量S、、、VPT所满足的麦克斯韦关系为,,,。16.原子内部电子的运动对热容量贡献可以忽略的原因是：在不考虑能级精细结构的情况下，原子内部电子的激发态与基态的能量差约为，要通过热激发使得电子

8、发生能级3跃迁相应的特征温度为。在一般温度的情况下，电子通过热激发跃迁到激发态的概率极小。因此，对热容量的贡献完全可以忽略。17.玻耳兹曼分布适用于系统，其表达式为；玻色分布和费米分布适用于系统，玻色分布表达式为；费米分布表达式为。当满足条件时，玻色分布和费米分布都将过渡到玻耳兹曼分布。18.设一多元复相系有个相，每相有个k组元，组元之间不起化学反应。此系统平TTTPP