普洱学院热力学·统计物理期末考试卷 下载本文

普洱学院2014—2015学年第二学期考试模拟卷 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 得 分 得 分 评分人

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:G?U?TS?pV B.系统的自由能是:F?U?TS C.系统的焓是:H?U?pV D.系统的熵函数是:S?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。

一、选择题(共20分,每小题4分)

一 二 三 四 五 六 七 总 分 统分人 Q T 1

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。 得 分 评分人

1. 对于理想气体,在温度不变时,内能随体积的变化关系为?

二、填空题(共16分,每空2分)

??U??? 。 ??V?T2. 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

???iiAi?0达到化学平衡的条件为 。

6. 在满足经典极限条件e??1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 。 得 分 评分人

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。

三、简答题(共16分,每小题4分)

2

得 分 评分人

四.分析题(10分)

设有1mol的理想气体,其状态参量由(p1,V1,T1)变化到(p2,V2,T2),

假设此过程为一等温膨胀过程(T1?T2?T),求理想气体内能的改变?U,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?1和?2,假设?1??2。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。

普洱学院2014-2015学年第二学期考试试卷 B

热力学与统计物理

参考答案

一、选择题(共18分,每小题3分)

1.A 2.D 3.C 4.A 5.C 二、填空题(共20分,每空2分) 1.0。 2. 最小。 3.0。 4. 在临界点μ及μ的一阶偏导数连续 5.

???iii?0。

6. ?B.E??F.D??M.B。 7. 在T?TC时,有宏观量级的粒子在能级??0凝聚。 8. N!CV??T?AT3。 9.

1e????s?1。 10. 代表点密度。

三、简答题(共20分,每小题4分)

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