内容发布更新时间 : 2024/9/20 1:03:32星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

《热力学与及统计物理》考试大纲

第一章 热力学的基本定律

基本概念：平衡态、热力学参量、热平衡定律

温度，三个实验系数（α，β，T）转换关系，物态方程、功及其计算，热力学第一定律（数学表述式）热容量（C，CV，Cp的概念及定义），理想气体的内能，焦耳定律，绝热过程及特性，热力学第二定律（文字表述、数学表述），可逆过程克劳修斯不等式，热力学基本微分方程表述式，理想气体的熵、熵增加原理及应用。

综合计算：利用实验系数的任意二个求物态方程，熵增（ΔS）的计算。 第二章 均匀物质的热力学性质 基本概念：焓（H），自由能F，吉布斯函数G的定义，全微公式，麦克斯韦关系（四个）及应用、能态公式、焓态公式，节流过程的物理性质，焦汤系数定义及热容量（Cp）的关系，绝热膨胀过程及性质，特性函数F、G，空窖辐射场的物态方程，内能、熵，吉布函数的性质。

综合运用：重要热力学关系式的证明，由特性函数F、G求其它热力学函数（如S、U、物态方程） 第三章、第四章 单元及多元系的相变理论 该两章主要是掌握物理基本概念： 热动平衡判据（S、F、G判据），单元复相系的平衡条件，多元复相系的平衡条件，多元系的热力学函数及热力学方程，一级相变的特点，吉布斯相律，单相化学反应的化学平衡条件，热力学第三定律标准表述，绝对熵的概念。 统计物理部分

第六章 近独立粒子的最概然分布

基本概念：能级的简并度，?空间，运动状态，代表点，三维自由粒子的?空间，德布罗意关系

???（?＝??，P??k），相格，量子态数。

al??le?????l 等概率原理，对应于某种分布的玻尔兹曼系统、玻色系统、费米系统的微观态数的计算公式，最概然

分布，玻尔兹曼分布律（）配分函数（

Z1???lel???l??e???ss），用配分函数表

al?示的玻尔兹曼分布（），fs，Pl，Ps的概念，经典配分函数（麦态斯韦速度分布律。 综合运用：

能计算在体积V内，在动量范围P→P+dP内，或能量范围ε→ε+dε内，粒子的量子态数；了解运用最可几方法推导三种分布。 第七章 玻尔兹曼统计

基本概念：熟悉U、广义力、物态方程、熵S的统计公式，乘子α、β的意义，玻尔兹曼关系（S＝KlnΩ），最可几率Vm，平均速度V，方均根速度s，能量均分定理。 综合运用：

能运用玻尔兹曼经典分布计算理想气体的配分函数内能、物态方程和熵；能运用玻尔兹曼分布计算谐

N?le???lZ1Z1?1??e???ldur?h0）

V振子系统（已知能量ε

第八章 玻色统计和费米统计 基本概念：

1＝（n+2）??）的配分函数内能和热容量。

fs? 光子气体的玻色分布，分布在能量为εs的量子态s的平均光子数（

1e??KT由电子的费米分布性质（fs=1），费米能量?(0)，费米动量PF，T＝0k时电子的平均能量，维恩位移定律。 综合运用：掌握普朗克公式的推导；T＝0k时，电子气体的费米能量?(0)计算，T=0k时，电子的平均速率V的计算，电子的平均能量?的计算。 第九章 系综理论

?1），T＝0k时，自

基本概念：

?空间的概念，微正则分布的经典表达式、量子表达式，正则分布的表达式，正则配分函数的表达式。 经典正则配分函数。 不作综合运用要求。 四、考试题型与分值分配

1、题型采用判断题、单选题、填空题、名词解释、证明题及计算题等六种形式。

2、判断题、单选题占24％，名词解释及填空题占24％，证明题占10％，计算题占42％。

《热力学与统计物理》复习资料

一、单选题

1、彼此处于热平衡的两个物体必存在一个共同的物理量，这个物理量就是（ ） ①态函数 ②内能 ③温度 ④熵 2、热力学第一定律的数学表达式可写为（ ）

①UB?UA?Q?W ②UA?UB?Q?W ③

UB?UA?Q?W ④

UA?UB?Q?W

V（T13、在气体的节流过程中，焦汤系数?=C??1）??P，若体账系数

T，则气体经节流过程后将（ ①温度升高 ②温度下降 ③温度不变 ④压强降低

4、空窖辐射的能量密度u与温度T的关系是（ ）

①u?aT3 ②u?aV3T ③u?aVT4 ④u?aT4

5、熵增加原理只适用于（ ）

①闭合系统 ②孤立系统 ③均匀系统 ④开放系统

6、在等温等容的条件下，系统中发生的不可逆过程，包括趋向平衡的过程，总是朝着（ ）

①G减少的方向进行 ②F减少的方向进行 ③G增加的方向进行 ④F增加的方向进行 7、从微观的角度看，气体的内能是（ ） ①气体中分子无规运动能量的总和

②气体中分子动能和分子间相互作用势能的总和 ③气体中分子内部运动的能量总和

④气体中分子无规运动能量总和的统计平均值

8、若三元Ф相系的自由度为2，则由吉布斯相律可知，该系统的相数Ф是（ ） ①3 ②2 ③1 ④0 9、根据热力学第二定律可以证明，对任意循环过程L，均有

????????? ①

LT?0 ②

?LT?0?S ③

?LT＝0 ④

?LT＝

10、理想气体的某过程服从PVr

＝常数，此过程必定是（ ）

①等温过程 ②等压过程 ③绝热过程 ④多方过程 11、卡诺循环过程是由（ ）

①两个等温过程和两个绝热过程组成

②两个等压过程和两个绝热过程组成 ③两个等容过程和两个绝热过程组成 ④两个等温过程和两个绝热过程组成 12、下列过程中为可逆过程的是（ ）

①准静态过程 ②气体绝热自由膨胀过程 ③无摩擦的准静态过程 ④热传导过程 13、理想气体在节流过程前后将（ ）

①压强不变 ②压强降低 ③温度不变 ④温度降低 14、气体在经准静态绝热过程后将（ ）

①保持温度不变 ②保持压强不变 ③保持焓不变 ④保持熵不变 15、熵判据是基本的平衡判据，它只适用于（ ）

①孤立系统 ②闭合系统 ③绝热系统 ④均匀系统 16、描述N个三维自由粒子的力学运动状态的μ空间是( ) ①6维空间 ②3维空间 ③6N维空间 ④3N维空间

17、服从玻尔兹曼分布的系统的一个粒子处于能量为εl的概率是（ ）

Pl＝1Ze???lP???l＝le?lP1???1lP＝?????l ①

1 ②Z1 ③l＝Nele ④Z1

）18、T＝0k时电子的动量PF称为费米动量，它是T＝0K时电子的（ ） ①平均动量 ②最大动量 ③最小动量 ④总动量

19、光子气体处于平衡态时，分布在能量为εs的量子态s的平均光子数为（ ）

1 ①e????s1?1 ③e????s?1 ④e?1

20、由N个单原子分子构成的理想气体，系统的一个微观状态在?空间占据的相体积是（ ）

3N6N36 ①h ②h ③h ④h

?1 ②e??KT11??KT21、服从玻耳兹曼分布的系统的一个粒子处于能量为εs的量子态S的概率是（ ）

22、在T＝0K时，由于泡利不相容原理限制，金属中自由电子从能量ε＝0状态起依次填充之?(0)为止，

1?????se?????sP?esN① ②

1Ps?e???s???sP?esN③ ④ Ps??(0)称为费米能量，它是0K时电子的（ ）

1??u ①最小能量 ②最大能量 ③平均能量 ④内能

23、平衡态下，温度为T时，分布在能量为εs的量子态s的平均电子数是（ ）

fs?①

fs?fs?1?fs?eKT?1 ②

1?uKTeKT?1

1???uKTe?1 ④e?1 ③

24、描述N个自由度为1的一维线性谐振子运动状态的μ空间是（ ） ①1维空间 ②2维空间 ③N维空间 ④2N维空间

25、玻色分布和费米分布都过渡到玻耳兹曼分布的条件（非简并性条件）是（ ）

??1 ①e?1 ②e?1 ③e??1 ④e26、由N个自由度为1的一维线性谐振子构成的系统，谐振子的一个运动状态在μ空间占据的相体积是（ ）

2N2N

①h ②h ③h ④h

27、由N个自由度为1的一维线性谐振子构成的系统，其系统的一个微观状态在?空间占据的相体积是（ ）

2N2N

①h ②h ③h ④h

28、由两个粒子构成的费米系统，单粒子状态数为3个，则系统的微观状态数为（ ）

①3个 ②6个 ③9个 ④12个

29、由两个玻色子构成的系统，粒子的个体量子态有3个，则玻色系统的微观状态数为（ ）

①3个 ②6个 ③9个 ④12个 30、微正则分布的量子表达式可写为（ ）

?????①s ②s ③s ④ 二、判断题

1、无摩擦的准静态过程有一个重要的性质，即外界在准静态过程中对系统的作用力，可以用描写系统平衡状态的参量表达出来。（ ）

??e???e??????s?1?CP?1C2、在P-V图上，绝热线比等温线陡些，是因为r=V。（ ）

3、理想气体放热并对外作功而压强增加的过程是不可能的。（ ）

4、功变热的过程是不可逆过程，这说明热要全部变为功是不可能的。（ ） 5、绝热过程方程对准静态过程和非准表态过程都适用。（ ）

6、在等温等容过程中，若系统只有体积变化功，则系统的自由能永不增加。（ ） 7、多元复相系的总焓等于各相的焓之和。（ ） 8、当孤立系统达到平衡态时，其熵必定达到极大值。（ ）