08级热力学·统计物理期末考试b卷参考答案

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

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 6.B 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.

ii

i

0。

6. B.E F.D

M.B

。 7. T TC 0 N!

1e

s

8. CV T AT3。 9.

1

。 10. 代表点密度。

三、简答题(共20分,每小题4分)

1.热力学系统的强度量是指与系统的质量或物质的量无关的热力学量(2分)。 热力学系统的广延量是指与系统的质量或物质的量成正比的热力学量(2分)。

2.如果适当选择独立变量,只要知道一个热力学函数,就可以通过求偏导数而求得均匀系统的全部热力学函数,从而把均匀系统的平衡性质完全确定。这个热力学函数即称为特性函数。(2分)

吉布斯函数的自然变量是:温度T和体积p。 (2分)

3.假设系统发生一虚变动,在虚变动中,有 F S T p V。在F,T不变的情形下, 有 F 0, T 0,因此必有 V 0(2分)。如果系统达到了V为极小的状态,它的体积 不可能再减少,系统就不可能自发发生任何宏观的变化而处在稳定的平衡状态,因此在F,T 不变的情形下,稳定平衡态的V最小。(2分) 4.S kln (2分)。熵是系统混乱程度的量度,某个宏观状态对应的微观状态数愈多, 它的混乱程度就愈大,熵也愈大(2分)。 5.量子表达式:Z 经典表达式:Z

e

S

ES

或 Z

e

ll

El

(2分)

1

e E(q,p)d (2分) Nr N!h

四、(12分)解:等温膨胀过程,由于温度不变,理想气体内能仅是温度的函数,所以

U 0 (3分)

W pdV RT

A

B

V2

V1

VdV

RTln2 (3分) VV1

根据热力学第一定律,

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