第七章、统计热力学基础习题和答案

《第七章、统计热力学基础习题和答案》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、统计热力学基础一、选择题1.下面有关统计热力学的描述，正确的是：()A.统计热力学研究的是大量分子的微观平衡体系B.统计热力学研究的是大量分子的宏观平衡体系C.统计热力学是热力学的理论基础D.统计热力学和热力学是相互独立互不相关的两门学科B2.在研究N、V、U有确定值的粒子体系的统计分布时，令工m=工niJ=U,这是因为所研究的体系是：()A.体系是封闭的，粒子是独立的B体系是孤立的，粒子是相依的C.体系是孤立的，粒子是独立的D.体系是封闭的，粒子是相依的C3.假定某种分子的许可能级是0、£、2£

2、和3£,简并度分别为1、1、2、3四个这样的分子构成的定域体系，其总能量为3£时，体系的微观状态数为：()A.40B.24C.20D.28A4.使用麦克斯韦■波尔兹曼分布定律，要求粒子数N很大，这是因为在推出该定律时:()•假定粒子是可别的B.应用了斯特林近似公式C.忽略了粒子之间的相互作用D.应用拉氏待定乘因子法A5.对于玻尔兹曼分布定律m=(N/q)•gi•exp(-ei/kT)的说法：(1)ni是第i能级上的粒子分布数;(2)随着能级升高，J增大，m总是减少的;(3)它只适用于可区分的独立粒

3、子体系；(4)它适用于任何的大量粒子体系其中正确的是：()A.(1)(3)B.⑶⑷C.(l)(2)D.⑵⑷C6.对于分布在某一能级j上的粒子数口，下列说法中正确是：()A.ni与能级的简并度无关B.J值越小，m值就越大C.ni称为一种分布7.15.在已知温度T时，分布的粒子数之比为：(A.0.5exp(8j/2kT)C.0.5exp(-8j/kT)D.任何分布的m都可以用波尔兹曼分布公式求出B某种粒子的能级£j=2£i，简并度gi=2gj,则£j和£i上)B.2exp(-8j/2kT)D.2exp

4、(2ej/kT)&【2的振动特征温度®v=307K,相邻两振动能级上粒子数之n(v+l)/n(v)=1/2的温度是：()A.306KB.443KC.760KD.556K9.下面哪组热力学性质的配分函数表达式与体系中粒子的可别与否无关：()A.S、G、F、CvB.U、H、P、CvC.G、F、H、UD.S、U、H、GB10.分子运动的振动特征温度®v是物质的重要性质之一，下列正确的说法是:()A.©v越高，表示温度越高B.OV越高，表示分子振动能越小C.0越高，表示分子处于激发态的百分数越小D.GK越

5、高，表示分子处于基态的百分数越小C11.下列儿种运动中哪些运动对热力学函数G与A贡献是不同的：()A.转动运动B.电子运动C.振动运动D.平动运动D12.三维平动子的平动能为et=7h2/(4mV2/3),能级的简并度为：()A.1B.3C.6D.2C130的转动惯量J=19.3X10⑷kg•川,则Ch的转动特征温度是：（）A.10KB.5KC.2.07KD.8KC14.对于单原子分子理想气体，当温度升高吋，小于分子平均能量的能级上分布的粒子数：（）A.不变B.增多C.减少D.不能确定C15•在相

6、同条件下，对于He与Ne单原子分子，近似认为它们的电子配分函数相同且等于1,则He与Ne单原子分子的摩尔炳是：（）A.Sm（He）>Sm（Ne）B.Sm（He）=Sm（Ne）C.Sm（He）

7、零点能等于0.5hv4.双原子分子在温度很低时且选取振动基态能量为零，则振动配分函数值为—15.2molCO2的转动能匕为2RT6.NH3分子的平动自由度为—转动自由度为—振动自由度为—3,3,67.300K时,分布在J=1转动能级上的分子数是J=0能级上的3exp（-0.1）倍,则分子转动特征温度是15K&出0分子气体在室温下振动运动时Cv,m的贡献可以忽略不计。则它的Cpz/Cs值为（H2OhT当作理想气体）1.339•三维平动子的平动能Et=6h2/8mV能级的简并度为—310.晶体CHSD

8、屮的残余嫡Sog为Rln4三、判断题1.玻耳兹曼燔定理一般不适用于单个粒了。（J）2.玻耳兹曼分布是最概然分布，但不是平衡分布。（X）3.并不是所有配分函数都无量纲。（X）4.在分子运动的各配分函数中平均配分函数与压力有关。（V）5.粒子的配分函数q是粒子的简并度和玻耳兹曼因子的乘积取和。（X）6.对热力学性质（U、V、N）确定的体系，体系中粒子在各能级上的分布数一定。（X）7•理想气体的混合物属于独立粒子体系。（J）8.量子统计认为全同粒子在不同的量子态屮不可别。（X）9•任何两