期末复习2.ppt

期末复习 期末复习 利用积分 方均根率 则 方均根速率vs （3）速率的涨落 动能的涨落 所以 11、顺磁固体体积V中N个磁性离子定域在晶体的特定格点上，在密度较低，彼此相距足够远时相互作用可以忽略，这时顺磁性固体可以当作定域系统。假定磁性离子磁矩μ在外磁场B中有两个非简并的分离能级ε=±μB。试求（1）配分函数；（2）物态方程；（3）顺磁固体的内能（4）顺磁固体的熵。 （1） 配分函数 解： 由 (2) 磁化强度（物态方程） （3）内能 单位体积内能 (4) 熵 12、已知双原子分子能量的经典表达式为 （1）试用经典统计的方法计算转动配分函数； （2）计算转动内能U和转动定容热容量CV。 解：（1）转动配分函数 （2） 转动内能 转动定容热容量 13、已知双原子分子能量的经典表达式为 （1）试用经典统计的方法计算平动配分函数； （2）计算平动内能U和平动定容热容量CV 。 。 解：（1）平动配分函数 （2）内能和热容量 14、已知双原子分子能量的经典表达式为 （1）试用经典统计的方法计算振动配分函数； （2）计算振动内能U和振动定容热容量CV 。 。 解：（1）振动配分函数 （2）内能和热容量 15、已知光子气体的巨配分函数 （1）求光子气体的内能、压强和熵； （2）光子气体的吉布斯函数与化学势。 * * 判断题（每小题2分，共20分） 二 填空题（每空2分，共20分） 三 简述题（每小题8分，共16分） 四 计算与证明题（共44分） 期末考试题型 1、写出平衡的稳定性条件；假如子系统的温度由于 涨落或某种外界影响而略高于媒质（ T↑ ），而子系统的体积发生收缩（ V↓ ），试用平衡的稳定性条件对该简单系统作平衡稳定性分析。(P79) 二 简述题 2、用经典统计和量子统计方法处理单原子分子理想气体得到的熵分别为 试讨论这两个熵性质。(P212~213) 3、简述熵判据；写出单元两相系的热学平衡条件、力学平衡条件和相变平衡条件。如果在一个孤立系统内部引入内能、体积和摩尔数的虚变动 δUα、 δVα 和 δnα 所引起的熵变为 试用熵增加原理对该孤立系统内部各相之间趋向平衡的 过程作热学、力学和化学平衡分析。(P82~83) 焦汤系数的定义 4、写出焦汤系数的定义和数学表达式，简述节流过程的特点；利用焦汤系数分析通过节流产生致冷效应、致温效应和零效应的原理。(P57) 当 μ0 时，由Δp0 ，有ΔT0 ，为致冷效应； 当 μ0 时，由 Δp0 ，有ΔT0 ，为致温效应； 当 μ=0 时，由 Δp0 ，有ΔT=0 ，为零效应。 节流过程是一个压强下降的等焓过程。 5、简述玻尔兹曼系统、玻色系统和费米系统的特点；给出二个分属以上三种系统的粒子占据三个量子态给出的微观状态数。(P176) 简答： 玻尔兹曼系统由可以分辨的全同近独立粒子组成，且处在一个个体量子态的粒子数不受限制；玻色系统由不可分辨的全同近独立玻色子组成，且处在一个个体量子态上的粒子数不受限制；费米系统由不可分辨的全同近独立费米子组成，且处在一个个体量子态上的粒子数受泡利不相容原理限制。 三种系统给出的微观状态数分别为9、6、3。 7、简述能量均分定理；试用能均分定理求双原子分子理想气体的内能U和定容热容量CV，比较该结果与实验结果相符和不符的情况；利用量子统计的结论解释实验结果。 8、简述能量均分定理；试用能均分定理求固体的内能U和定容热容量CV，比较该结果与实验结果相符和不符的情况；利用量子统计的结论解释实验结果。 6、简述能量均分定理；试用能均分定理求单原子分子理想气体的内能U和定容热容量CV，比较该结果与实验结果相符和不符的情况；利用量子统计的结论解释实验结果。 9、简述能量均分定理；用能均分定理求自由电子的内能和定容热容量；结果与实验结果有何差异？量子统计的结果如何解释这些差异？ 10、简述能量均分定理；用能均分定理求辐射场内能U和定容热容量CV的结果与实验有何差异？量子统计的结果如何解释这些差异？ 11、简述玻色－爱因斯坦凝聚现象；谈谈玻色－爱因斯坦凝聚与气-液相变之间的差别。 14、简述弱简并下理想费米气体和玻色气体的等效附加内能和相互作用的性质；比较对绝对零度下理想费米气体和玻色气体性质的异同。 13、谈谈自由电子气体的费米简并压强的来源和特点；简述恒星、中子星和白矮星内部的力学平衡机制。 12、写出普朗克公式和维恩位移公式；用维恩位移公式解释可以通过人眼的色觉判断辐射体温度的相对高低的原因。 1、证明理想气体绝热线比等温线陡 由绝热过程 由等温过程 四 计算与证明复习题 证明： 在绝热线和等温线相交点处具有相同的p,V，且γ1，有 因绝热线大于等温