热力学统计物理练习题及答案.doc

热力学·统计物理练习题 一、填空题. 本大题70个小题，把答案写在横线上。 1.当热力学系统与外界无相互作用时,经过足够长时间,其宏观性质 时间改变，其所处的 为热力学平衡态。 2． 系统，经过足够长时间，其 不随时间改变，其所处的状态为热力学平衡态。 3．均匀物质系统的热力学平衡态可由力学参量、电磁参量、几何参量、化学参量等四类参量描述，但有 是独立的。 4．对于非孤立系统，当其与外界作为一个整体处于热力学平衡态时，此时的系统所处的状态是 。 5．欲描述非平衡系统的状态，需要将系统分成若干个小部分，使每小部分具有 小，但微观上又包含大量粒子，则每小部分都可视为 。 6．描述热力学系统平衡态的独立参量和 之间关系的方程式叫物态方程，其一般表达式为 。 7．均匀物质系统的独立参量有 个，而过程方程独立参量只有 个。 8．定压膨胀系数的意义是在 不变的条件下系统体积随 的相对变化。 9．定容压力系数的意义是在 不变条件下系统的压强随 的相对变化。 10．等温压缩系数的意义是在 不变条件下系统的体积随 的相对变化。 11．循环关系的表达式为 。 12．在无摩擦准静态过程中存在着几种不同形式的功，则系统对外界作的功，其中是 ，是与相应的 。 13．，其中W是 作的功。 14．，-W是 作的功，且-W等于 。 15． （1、2均为热力学平衡态,L1、L2为准静态过程）。 16．第一类永动机是指 的永动机。 17．内能是 函数，内能的改变决定于 和 。 18．焓是 函数，在等压过程中，焓的变化等于 的热量。 19．理想气体内能 温度有关，而与体积 。 20．理想气体的焓 温度的函数与 无关。 21．热力学第二定律指明了一切与热现象有关的实际过程进行的 。 22．为了判断不可逆过程自发进行的方向只须研究 和 的相互关系就够了。 23．一般工作于两个一定温度热源之间的热机效率不大于 。 24．克劳修斯等式与不等式来源于 。 25．热力学第二定理的积分形式是 。 26．热力学第二定律的微分形式是 。 27．卡诺定理是热力学第二定律数学化的 。 28． 。 29． 。 30． 。 31． 。 32．范氏气体，则有 。 33．利用平衡判据可证明在S、V不变情况下平衡态 最小。 34．利用平衡判据可证明在S、P不变情况下平衡态 最小。 35．利用平衡判据可证明在T、P不变情况下平衡态 最小。 36．物质的宏观特性是大量微观粒子行为的集体表现，宏观物理量是相应微观物理量的 值。 37．粒子的空间是由粒子的 所形成的空间。 38．三维自由粒子的空间是 维空间。 39．一维线性谐振子的空间是 维空间。 40．反映微观粒子具有波粒二象性的德布罗意关系为 。 41．粒子的坐标q和动量p的不确定关系为 。 42．若圆频率为的一维线性谐振子处在能量量子数为n的量子态，则其能量的可能取值为 。 43．体积V内，动量在范围内自由粒子的量子态数为 。 44．在空间中，若粒子的自由度为r，则根据坐标和动量的不确定关系可得相格的大小 。 45．体积V内，能量在范围内自由粒子的可能状态数为 。 46．近独立粒子组成的系统是 可以忽略的系统。 47．自旋量子数为 的基本粒子为费米子。 48．自旋量子