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贵州大学2010—2011学年第二学期考试试卷 B
热力学与统计物理
注意事项:
1. 请考生按要求在试卷装订线内填写姓名、学号和年级专业。
2. 请仔细阅读各种题目的回答要求,在规定的位置填写答案。
3. 不要在试卷上乱写乱画,不要在装订线内填写无关的内容。
4. 满分100分,考试时间为120分钟。
题 号
一
二
三
四
五
六
七
总 分
统分人
得 分
得 分
评分人
一、选择题(共18分,每小题3分)
1. 下列关于状态函数的定义正确的是( )。
A.系统的吉布斯函数是: B.系统的自由能是:
C.系统的焓是: D.系统的熵函数是:
2. 以T、p为独立变量,特征函数为(???? ? )。
A.内能; B.焓; C.自由能; D.吉布斯函数。
?????
3. 下列说法中正确的是( )。
A.不可能把热量从高温物体传给低温物体而不引起其他变化;
B.功不可能全部转化为热而不引起其他变化;
C.不可能制造一部机器,在循环过程中把一重物升高而同时使一热库冷却;
D.可以从一热源吸收热量使它全部变成有用的功而不产生其他影响。
4. 要使一般气体满足经典极限条件,下面措施可行的是( )。
A.减小气体分子数密度; B.降低温度;
C.选用分子质量小的气体分子; D.减小分子之间的距离。
5. 下列说法中正确的是( )。
A.由费米子组成的费米系统,粒子分布不受泡利不相容原理约束;
B.由玻色子组成的玻色系统,粒子分布遵从泡利不相容原理;
C.系统宏观物理量是相应微观量的统计平均值;
D.系统各个可能的微观运动状态出现的概率是不相等的。
6. 正则分布是具有确定的( )的系统的分布函数。
A.内能、体积、温度; B.体积、粒子数、温度;
C.内能、体积、粒子数; D.以上都不对。
得 分
评分人
二、填空题(共20分,每空2分)
1. 对于理想气体,在温度不变时,内能随体积的变化关系为 。
2. 在S、V不变的情形下,稳定平衡态的U 。
3. 在可逆准静态绝热过程中,孤立系统的熵变ΔS = 。
4. 连续相变的特点是 。
5. 在等温等压条件下,单相化学反应达到化学平衡的条件为 。
6. 在满足经典极限条件时,玻色系统、费米系统以及玻耳兹曼系统的微观状态数满
足关系 。
7. 玻色-爱因斯坦凝聚现象是指 。
8. 在低温下,如果计及电子和离子振动的话,金属的定容热容量可表为 。
9. 按费米分布,处在能量为的量子态s上的平均粒子数为 。
10.刘维尔定理表明,如果随着一个代表点沿正则方程所确定的轨道在相空间中运动,其邻域的 是不随时间改变的常数。
得 分
评分人
三、简答题(共20分,每小题4分)
1. 什么是热力学系统的强度量?什么是广延量?
2. 什么是特性函数?若吉布斯函数为特性函数,其自然变量是什么?
3. 证明在F、T不变的情形下,平衡态的V 最小。
4. 写出玻耳兹曼关系,并说明熵的统计意义。
5. 请分别写出正则分布配分函数的量子表达式和经典表达式?
得 分
评分人
四、(12 分)设有1mol的理想气体,其状态参量由()变化到(),假设此过程为一等温膨胀过程,求理想气体内能的改变,外界对理想气体所作的功W,理想气体从外界吸收的热量Q,以及理想气体的熵变ΔS。
得 分
评分人
五、(10分)定域系统含有N个近独立粒子,每个粒子有两个非简并能级和,假设。求在温度为T的热平衡状态下系统
的内能和熵。
得 分
评分人
六、(10分)目前由于分子束外延技术的发展,可以制成几个原子层厚的薄膜材料,薄膜中的电子可视为在平面内做自由运动,电子面密度为n。试求0K时二维电子气的费米能量和内能。
得 分
评分人
七、(10分)试应用正则分布求单原子分子理想气体的物态方程、内能和熵。
(提示: )
贵州大学2010-2011学年第二学期考试试卷 B
热力
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