江西师大热力学与统计物理期末考试卷答案.pdf

江西师范大学 期末试卷 年级:2012 级 2014—2015 学年第一学期 专业:物理学 课程名称:热力学统计物理 课程号:260071 A 卷 一 判断题 （每空2 分，共10 分） 1、（ F ）热力学是研究热运动的微观理论，统计物理学是研究热运动的宏观理论。 2、（ F ）热力学平衡态与孤立系统的熵最小、微观粒子混乱度最小以及微观状态数最少的分布对应。 3、（ T ）处于孤立状态的单元二相系，如果两相热平衡条件未能满足，能量将从高温相传到低温相去。 4、（ T ）在准静态过程中外界对系统所作的功等于粒子分布不变时由于能级改变而引起的的内能变化。 5、（ T ）第二类永动机不违背热力学第一定律。 二 填空题（每空2 分，共10 分） 1、发生二级相变时两相化学势、化学势的一级偏导数 连续 ，但化学势的 2 级偏导数发生突变。 2、普适气体常数R 与阿伏伽德罗常数N 和玻耳兹曼k 之间的数学关系为 R kN 0 0 p 3、孤立系统平衡的稳定性条件表示为 CV  0,( )T  0 。 V  l 4、费米分布表示为 al  el 1 三 简答题（每题10 分，共20 分） 1.简述热力学四大定律。 2.写出系统处于平衡态的三个判据。 四 计算题 1、利用雅可比行列式证明： /  C / C 。（15 分） s T V p 1 / 6 1 V (V , S ) (V , S ) S S  ( )S ( )V T ( )V 解： /  V p  ( p, S )  (V ,T )   T T C / C s T 1 V (V ,T ) ( p, S ) S S V p  ( )T ( ( ( ) p T ( )p V p ( p,T ) ( p,T ) T T 2、已知简单热力学系统的特性函数 ，求系统的（1）内能；（2）焓；（3）吉布斯函数。（15 分） F F F 解：自由能的全微分 dF  ( ) dT ( ) dV , V T T V 比较热力学方程 dF  SdT  pdV F F 得熵和物