西南大学2019秋[0132]《统计物理基础》在线作业答案.docx

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西南大学网络与继续教育学院

课程代码：

0132

学年学季：

20192

单项选择题

1.

描述热力学系统平衡态的独立参量和温度关系的方程式

1、关于物态方程的正确说法是

2.f（P,V,T）=0是任何系统的一般表达式

3.平常说的等压、等温过程方程

4.物质系统状态参量所满足的方程

2、玻尔兹曼关系 中 的意义是

2.

系统的微观态数

1.粒子的微观态数

3.态函数

4.态密度

3、圆频率为 的一维线性谐振子的能级为（）

2.

1.

3.

4.

1.

4、孤立系统自发过程进行的方向是

2.

4.

3.T<0

5、关于化学势的概念正确的是

1.C.化学势等于摩尔焓

2.化学势等于平衡态的吉布斯函数

4.

化学势等于摩尔吉布斯函数

3.物质由化学势小的相流向化学势大的相

6、玻耳兹曼分布表达式 中的 是

2.

第1个能层上的粒子数

1.A.落入第1个能层的几率

3.几率密度

4.几率分布

7、热力学平衡态是

1.D.存在着热量、物质的定向运动

3.

最无序最混乱的状态

2.最有序的状态

4.系统整体存在宏观定向运动

8、热力学第一定律的微分形式是

2.

dQ=dW+dU

1.dU=dW+dQ

3. U=W+Q

4.dW=dU+dQ

9、单元复相系是

1.

由一种化学纯物质物质组成的呈现几种不同聚集态的系统

2. 多种物质成分组成的系统

3.多种聚集态的系统

4.必须由一种元素组成但可分为几个不均匀部分的系统

1.

2.

10、下列哪一个不是热力学第一定律的积分形式

3.

dU=dW+dQ

4.

1.

第1个能层上的粒子数

11、玻色分布表达式 中的 是

2.落入第1个能层的几率

3.几率分布

4.几率密度

12、关于热力学平衡态下列说法正确的是

2.

热力学平衡态的宏观性质不随时间改变

1.热力学平衡态不一定是稳定态

3.系统处于稳定态一定处于热力学平衡态

4.系统的宏观性质不随时间变化即为热力学平衡态

13、开放系统的热力学基本方程式

2.

1.

3.

4.

14、下列粒子不是费米子的是

1.中子

2.电子

4.

光子

3.质子

1.

它的数学表达式为

15、关于热力学第三定律

2.

不能用有限手续使系统的温度达到绝对零度

3.

它的数学表达式为

4.热力学第三定律又叫能斯特定律

1.

可逆过程

16、关于无摩擦的准静态过程下列说法正确的是

2.可是实现的过程

3.无限慢的过程

4.不可逆过程

1.

w/（exp（a+be）+1）

17、费米分布为

2. w/（exp（a+be）-1）

3.w（exp（a+be）+1）

4.wexp（-a-be）

18、玻耳兹曼分布为

2.

wexp（-a-be）

1.w/（exp（a+be）-1）

3. w/（exp（a+be）+1）

4.w（exp（a+be）+1）

19、热力学基本方程为dG=

1.TdS—PdV

2.TdS+Vd

3.-SdT-pdV

4.

-SdT+Vd

20、照能量均分定理，刚性双原子分子理想气体的内能＝

1.0

2.1/2kT

3.

5NkT/2

4.2kT

21、工作于温度为500C与10000C的两热源之间的热机或致冷机热机效率的最大值n=

1.120%

2.53.5%

3.

74.5%

4. 24%

22、根据热力学判据，对等温等容系统，平衡态系统的 为最小

1.U

2.G

3.

F

4. H

23、1moI单原子理想气体在温度为T、体积为V的状态等温膨胀到体积为2V的状态、则此过程中，熵的改变△

1.0

2.RT

3.2RT

4.

RTln2

24、1moI单原子理想气体在温度为T、体积为V的状态等温膨胀到体积为2V的状态、则此过程中，对外作功△

1.0

2.RT

3.lnRT

4.

RTln2

25、1moI单原子理想气体在温度为T、体积为V的状态等温膨胀到体积为2V的状态、则此过程中，吸收热量△

1.0

2.2

3.1

4.

RTln2

26、孤立系统平衡态熵最大的意义是

1.

系统所处的状态包含的微观态数最多

2. 体系处于有序状态

3.系统所处的状态包含的微观态数最少

4.体系的混乱程度低

27、利用平衡判据可知，在T、P不变的的条件下平衡态的

1.B.自由焓最大

2.内能最小

3.

吉布斯函数值最小

4. 熵最小

28、当非简并条件成立时，玻色分布和费米分布过渡为

1.正则分布

2.微正则分布

4.

经典分布

3.麦克斯韦分布

判断题

1.

A.√

29、不可能使一个物体冷到绝对零度，并不否认可以无限接近绝对零度。

2. B.×

1.

A.√

30、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。

2. B.×

31、 准静态过程中的每一个状态都是非平衡态

2.

B.×

1.A.√

1.

A.√

32、以T、P为独立参量的系统的特征函数是G。

2. B.×

33、在绝热过程中系统作的功小于或等于内能的减小量。

2.

B.×

1.A.√

34、两个费米子可以处在同一个量子态

2.

B.×

1.A.√

35、孤立系统处于稳定平衡的充要条件是dS=0

2.

B.×

1.A.√

36、利用气体节流过程不能使气体降温

2.

B.×

1.A.√

1.

A.√

37、理想气体等温膨胀过程中吸收的热量等于对外做功

2. B.×

38、理想气体的内能与体积有关

2.

B.×

1.A.√

1.

A.√

39、热力学第一定律就是能量守衡定律

2. B.×

40、化学元素相同的物质构成一个相

2.

B.×

1.A.√

41、热力学第一定律揭示了过程进行方向

1. A.√

2.

B.×

主观题

42、自然界与热现象有关的一切实际宏观过程都是 过程，无摩擦的准静态过程是 过程。

参考答案：

不可逆的 可逆的

43、 是它的大小与系统的总质量成正比的状态参量。

参考答案：

广延量

44、单元复相系统达到平衡时，两相的 、 和 必须分别相等。

参考答案：

温度 压强 化学势

45、在等温等压过程中，系统的吉布斯函数 。

或者说，在等温等压条件下，系统发生的不可逆过程

参考答案：

永不增加 吉布斯函数减少

46、热力学基本微分方程dU=

参考答案：

TdS-pdV

47、如果某一热力学系统与外界有物质和能量的交换，则该系统称为

参考答案：

开放系统

48、等温等容系统处在稳定平衡状态的必要和充分条件为 。

参考答案：

ΔF>0

49、所有工作于两个一定温度热源之间的热机，以 的效率为最高。

参考答案：

可逆热机

50、统计系综是指

参考答案：

大量的性质完全相同的系统的集合

51、孤立系统的熵增加原理可用公式表示为

参考答案：

dS≥0

52、统计物理认为，宏观物理量是相应微观量的

参考答案：

统计平均值

53、 是它的大小与系统的总质量的多少无关的状态参量。

参考答案：

强度量

54、系统经可逆绝热过程后熵 ；经不可逆绝热过程后熵

参考答案：

不变 增加

55、在理想气体温标可以使用的温度范围内，理想气体温标与 是一致的。

参考答案：

热力学温标

56、克拉泊龙方程表示了相平衡曲线的

参考答案：

斜率

57、热力学第二定律的克劳修斯表述是 。

参考答案：

热量不能自发的从低温物体传到高温物体。

58、在绝热过程指的是什么？

在该过程中，外界对系统所做的功由什么决定？

参考答案：

绝热过程是指系统状态的改变，完全是机械或电磁作用的结果，而没有受到其他任何影响的过程。

程无关，仅由初终两态决定

59、热力学第二定律的适用范围及其重要性

参考答案：

适用范围：

大量微观粒子构成的宏观系统，且在时间和空间上有限，不适用宇宙。

重要性：

1.定义了熵 2.揭示了过程进行方向3.否定了第二类永动机制造的可能性

60、系统的基本热力学函数有哪些？

什么叫特性函数？

参考答案：

基本热力学函数有：

物态方程，内能，熵。

特性函数：

适当选择独立变量，只要知道一个热力学函数就可以求偏导数而求得均匀系统的全平衡性质确定，这个热力学函数称为特性函数。

61、热力学与统计物理学所研究的对象

参考答案：

由大量微观粒子组成的宏观物质系统

62、简述经典极限的条件

参考答案：

如果在玻色系统或费米系统中，任意能级上的粒子数均远小于该能及的量子态数，即/<<1上式称为在所有的能级，粒子数都远小于量子态数。

这意味着，平均而言处在每一个量子态上的粒子数均远

63、简述玻色－爱因斯坦凝聚

参考答案：

玻色―爱因斯坦凝聚：

对玻色系统，当温度低于临界温度时，处于基态的粒子数有与总粒子数相同聚。

64、写出等概率原理，举例说明为什么它是平衡态统计物理的基本原理

参考答案：

等概率原理讲的是：

处于平衡态的孤立系统，系统各种可能的微观状态出现的概率相同。

该原理适用条件：

平衡态、孤立系统，大量粒子组成的宏观系统。

它是统计物理的一个最基本的原理，其原因是：

①它是实验观察的总结；而不能由其它定理或原理来推证。

②各种统计规律的建立均以它为基础。

例如：

（1）推导玻尔兹曼统计、玻色统计、费米统计时找才可由确定微观状态数最多的分布来确定；

（2）微正则系综概率分布的建立也是以等概率原理为

65、简述最大功原理

参考答案：

①系统在等温等容过程中对外所做的功不大