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热力学与统计物理试题及答案

来源:用户分享 时间:2025/7/25 7:18:45 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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一.

选择(25分)

1.下列不是热学状态参量的是( )

A.力学参量 B。几何参量 C.电流参量 D.化学参量

2.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=U/T

3.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( )

A.态函数 B.内能 C.温度 D.熵

4.热力学第一定律的数学表达式可写为( ) A.UB?UA?Q?W B.UA?UB?Q?W C.UB?UA?Q?W D.UA?UB?Q?W

5.熵增加原理只适用于( )

A.闭合系统 B.孤立系统 C.均匀系统 D.开放系统

二.填空(25分)

1.孤立系统的熵增加原理可用公式表示为( )。

2.热力学基本微分方程du=( )。

3.热力学第二定律告诉我们,自然界中与热现象有关的实际过程都是( )。

4.在S.V不变的情况下,平衡态的( )最小。

5.在T.VB不变的情形下,可以利用( )作为平衡判据。

三.简答(20分)

1.什么是平衡态?平衡态具有哪些特点?

2.什么是开系,闭系,孤立系?

四.证明(10分)

证明范氏气体的定容热容量只是温度的函数,与比容无关

五.计算(20分)

试求理想气体的体胀系数α,压强系数β,等温压缩系数

KT

参考答案

一.选择 1~5AACAB 二.填空

1. ds≧0 2. Tds-pdv 3. 不可逆的 4. 内能 5. 自由能判据 三.简答

1.一个孤立系统,不论其初态如何复杂,经过足够长的时间后,将会达到这样状态,系统的各种宏观性质在长时间内不发生变化,这样的状态称为热力学平衡态。 特点:不限于孤立系统 弛豫时间 涨落 热动平衡

2.开系:与外界既有物质交换,又有能量交换的系统 闭系:与外界没有物质交换,但有能量交换的系统, 孤立系:与其他物体既没有物质交换也没有能量交换的系统 四.证明

?解证:范氏气体?p?

?a??v?b??RT 2?v??U???p? ???=T??-p=T??v?T??T?VRa?p?2v?bv

aa??U???=2?U(T,v)?U0??f(T)

v??v?Tv??U?CV?????T?V=f?(T) ;与v无关。

五.计算

解:已知理想气体的物态方程为 PV=nRT 由此易得

1 α=V

nR??V??? = = ?TPV??P1T

1??P?nR Β= ?? = =

P??T?VPV1T

?T=-

1??V???V??P?T?nRT1???=?P2????V????=1 ?P

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