热力学统计物理期末复习试题

-来源网络，仅供个人学习参考一.填空题1.设一多元复相系有个相，每相有个k 组元，组元之间不起化学反应。此系统 平 衡 时 必 同 时 满 足 条 件 ：TTT、PPP、(,)iii1,2ik2.热力学第三定律的两种表述分别叫做：能特斯定律 和绝对零度不能达到定律 。3. 假定一系统仅由两个全同玻色粒子组成，粒子可能的量子态有4 种。则系统可能的微观态数为：10。4. 均匀系的平衡条件是0TT 且0PP ；平衡稳定性条件是0VC且0TPV。5 玻色分布表为1ae；费米分布表为1ae；玻耳兹曼分布表为ae。当满足条件e1时，玻色分布和费米分布均过渡到玻耳兹曼分布。6 热力学系统的四个状态量VPTS、、 、所满足的麦克斯韦关系为TVSPVT,PSVTSP,TPSVPT,VSPTSV。7.玻耳兹曼系统粒子配分函数用1Z 表示，内能统计表达式为1lnZUN广义力统计表达式为1lnZNYy，熵的统计表达式为11ln( ln)ZSNkZ，自由能的统计表达式为1lnFNkTZ 。8. 单元开系的内能、自由能、焓和吉布斯函数所满足的全微分是：，，，。9.均匀开系的克劳修斯方程组包含如下四个微分方程：dU TdS pdVdn， dH TdSVdp dn， dGSdT Vdpdn， dFSdT pdVdn10. 等温等容条件下系统中发生的自发过程，总是朝着自由能减小方向进行，当自由能减小到极小值时，系统达到平衡态； 处在等温等压条件下的系统中发生的自发过程， 总是朝着吉布斯函数减小的方向进行，当吉布斯函数减小到极-来源网络，仅供个人学习参考小值时，系统达到平衡态。11. 对于含 N 个分子的双原子分子理想气体，在一般温度下，原子内部电子的运动对热容量无贡献；温度大大于振动特征温度时，72VCNk；温度小小于转动特征温度时，32VCNk。温度大大于转动特征温度而小小于动特征温度时，52VCNk。12. 玻耳兹曼系统的特点是：系统由全同可分辨粒子组成；粒子运动状态用量子态来描写； 确定每个粒子的量子态即可确定系统的微观态；粒子所处的状态不受泡利不相容原子的约束。13 准静态过程是指过程进行中的每一个中间态均可视为平衡态的过程；无摩擦准静态过程的特点是外界对系综的作用力，可用系统的状态参量表示出来。14.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。在绝热过程中，外界对系统所做的功与具体的过程无关，仅由初终两态决定。二．简述题1.写出系统处在平衡态的自由能判据。一个处在温度和体积不变条件下的系统，处在稳定平衡态的充要条件是，对于各种可能的有限虚变动...