理论物理导论之热力学统计物理练习题

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1、热力学·统计物理练习题一、填空题.第九、十章1.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WYidyi,其中yi是,Yi是与yi相应的。2.UUQW,其中W是作的功。BA3.dUQW0,-W是作的功,且-W等于。4.第一类永动机是指的永动机。5.内能是函数,内能的改变决定于和。6.焓是函数,在等压过程中,焓的变化等于的热量。7.理想气体内能温度有关,而与体积。8.理想气体的焓温度的函数与无关。9.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。10.为了判断不可逆过程自发进行的方向只须

2、研究和的相互关系就够了。11.一般工作于两个一定温度热源之间的热机效率不大于。12.克劳修斯等式与不等式来源于。13.热力学第二定理的积分形式是。14.热力学第二定律的微分形式是。15.卡诺定理是热力学第二定律数学化的。UP16.T。VTTV第十一章T17.。VSS18.。VT19.利用平衡判据可证明在T、P不变情况下平衡态最小。第十三章20.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。121.粒子的空间是由粒子的所形成的

3、空间。22.三维自由粒子的空间是维空间。23.一维线性谐振子的空间是维空间。24.反映微观粒子具有波粒二象性的德布罗意关系为。25.粒子的坐标q和动量p的不确定关系为。26.体积V内,动量在ppdp,ppdp,ppdp范围内自由xxxyyyzzz粒子的量子态数为。27.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qpqp。11rr28.近独立粒子组成的系统是可以忽略的系统。29.自旋量子数为的基本粒子为费米子。30.自旋量子数为的基本粒子为玻色子。31.在含有多个全同近独立的

4、费米子系统中,一个个体量子态最多能够容纳个费米子。32.设一玻耳兹曼系统含有两个粒子,粒子的个体量子态有3个,则该系统中粒子占据量子态的方式有种。33.设一玻色系统含有两个粒子,粒子的个体量子态有3个,则该系统中粒子占据量子态的方式有种。34.设一费米系统含有两个粒子,粒子的个体量子态有3个,则该系统中粒子占据量子态的方式有种。35.等概率原理认为,对于处于平衡状态的孤立系统,系统各个可能的微观状态出现的概率是的。第十四章36.在玻耳兹曼系统中粒子的最概然分布N。i37.在玻色系统中粒子的最概然分布N。i38.在费米系统中粒子的

5、最概然分布N。i39.在温度为T时,根据能均分定理可以得到单原子分子理想气体中每一个分子的平均能量。40.在温度为T时,根据能均分定理可以得到由N个单原子分子组成的理2想气体的内能U。二、判断并说明理由题.1.以T、V为独立参量的系统的特征函数是F。2.以T、P为独立参量的系统的特征函数是G。3.以S、V为独立参量的系统的特征函数是U。4.以S、P为独立参量的系统的特征函数是H。5.在等压过程中焓的增加等于系统对外作的功。6.在等温过程中系统对外作的功小于或等于系统自由能的减小量。7.在绝热过程中系统作的功小于或等于内能的减

6、小量。8.在等温等压过程中系统对外作的非体胀功小于或等于自由焓的减小量。U9.在均匀物质系统中,dUTdSPdV,则T。SVU10.在均匀物质系统中,dUTdSPdV,则P。VSF11.在均匀物质系统中,dFSdTPdV,则P。VTF12.在均匀物质系统中,dFSdTVdP,则T。SVH13.在均匀物质系统中,dUTdSPdV,则P。VPG14.在均匀物质系统中,dGSdTVdP,则S。TP

7、TP15.在均匀物质系统中,dUTdSPdV,则。VSSVhh17.和h都称为普朗克常量,但不是量子物理的基本常量。2218.全同粒子一定不能分辨。19.经典统计物理学和量子统计物理学在统计原理上是相同的,区别在于对微观运动状态的描述。20.能量均分定理是平衡态统计物理学的基础。21.分布和微观状态是两个相同的概念。322.组成玻耳兹曼系统、玻色系统和费米系统的粒子都是不可分辨的。23.熵是系统混乱程度大小的量度。24.气体分子取大的速度值的概率随温度的升高而增大。25.能量均分定

8、理适用于任何处于平衡状态的热力学系统。26.光子气体为服从玻色统计的近独立的理想气体。三、单项选择题.1.对均匀物质系统,其热力学平衡态:()A.各种物质用一个参量描述B.各种物质处于力学平衡C.当各处物理性质呈现均匀一致时,系统达到

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