热力学与统计物理第七章答案
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第七章 统计热力学基础
第七章 统计热力学基础
一、选择题
1、 统计热力学主要研究( )。
(A) 平衡体系 (B)单个粒子的行为案 (C) 非平衡体系 (D) 耗散结构 2、能量零点的不同选择,在下面诸结论中哪一种说法是错误的: ( ) (A) 影响配分函数的计算数值 (B) 影响 U,H,F,G 的数值 (C) 影响 Boltzmann分布数 N 的数值 (D) 影响能级能量εi的计算数值 3、最低能量零点选择不同,对哪些热力学函数值无影响: ( ) (A) U (B) S (C) G (D) H 4、 统计热力学研究的主要对象是:( ) (A) 微观粒子的各种变化规律 (B) 宏观体系的各种性质 (C) 微观粒子的运动规律 (D) 宏观系统的平衡性质
5、 对于一个U,N,V确定的体系,其微观状态数最大的分布就是最可几分布,得出这一结论的理论依据是:( )
(A) 玻兹曼分布定律 (B) 等几率假设 (C) 分子运动论 (D) 统计学原理 6、以0到9这十个数字组成不重复的三位数共有( ) (A) 648个 (B) 720个 (C) 504个
第七章 统计热力学基础(含答案)
物理化学复习题
第七章 统计热力学基础答
一、选择题
1、统计热力学研究的主要对象是:( )
(A) 微观粒子的各种变化规律
(B) 宏观体系的各种性质
(C) 宏观系统的平衡性质
(D) 系统的宏观性质与微观结构的关系
2、最低能量零点选择不同,对哪些热力学函数值无影响: ( )
(A) U (B) S (C) G (D) H
3、在统计热力学中,对物系的分类按其组成的粒子能否被分辨来进行,按此原则:( )
(A) 气体和晶体皆属定域子体系
(B) 气体和晶体皆属离域子体系
(C) 气体属离域子体系而晶体属定域子体系
(D) 气体属定域子体系而晶体属离域子体系
4、 对于一个U,N,V确定的体系,其微观状态数最大的分布就是最可几分布,得出这一结论的理论依据是:( )
(A) 玻兹曼分布定律 (B) 等几率假设 (C) 分子运动论 (D) 统计学原理
5、对于一个总微观状态数为 的热力学平衡体系, 它的某一个微观状态出现的概率为
( )
(A) 1/ ; (B) ln ; (C) ; (D) exp( ).
6、 对于定域子体系分布X所拥有的微观状态tx为:( ) (A)
第七章 统计热力学基础(含答案)
物理化学复习题
第七章 统计热力学基础答
一、选择题
1、统计热力学研究的主要对象是:( )
(A) 微观粒子的各种变化规律
(B) 宏观体系的各种性质
(C) 宏观系统的平衡性质
(D) 系统的宏观性质与微观结构的关系
2、最低能量零点选择不同,对哪些热力学函数值无影响: ( )
(A) U (B) S (C) G (D) H
3、在统计热力学中,对物系的分类按其组成的粒子能否被分辨来进行,按此原则:( )
(A) 气体和晶体皆属定域子体系
(B) 气体和晶体皆属离域子体系
(C) 气体属离域子体系而晶体属定域子体系
(D) 气体属定域子体系而晶体属离域子体系
4、 对于一个U,N,V确定的体系,其微观状态数最大的分布就是最可几分布,得出这一结论的理论依据是:( )
(A) 玻兹曼分布定律 (B) 等几率假设 (C) 分子运动论 (D) 统计学原理
5、对于一个总微观状态数为 的热力学平衡体系, 它的某一个微观状态出现的概率为
( )
(A) 1/ ; (B) ln ; (C) ; (D) exp( ).
6、 对于定域子体系分布X所拥有的微观状态tx为:( ) (A)
第七章 - 统计热力学基础-考点分析
第七章 统计热力学基础
7.1概述
统计热力学是宏观热力学与量子化学相关联的桥梁。通过系统粒子的微观性质(分子质量、分子几何构型、分子内及分子间作用力等),利用分子的配分函数计算系统的宏观性质。由于热力学是对大量粒子组成的宏观系统而言,这决定统计热力学也是研究大量粒子组成的宏观系统,对这种大样本系统,最合适的研究方法就是统计平均方法。
微观运动状态有多种描述方法:经典力学方法是用粒子的空间位置(三维坐标)和表示能量的动量(三维动量)描述;量子力学用代表能量的能级和波函数描述。
由于统计热力学研究的是热力学平衡系统,不考虑粒子在空间的速率分布,只考虑粒子的能量分布。这样,宏观状态和微观状态的关联就转化为一种能级分布(宏观状态)与多少微观状态相对应的问题,即几率问题。Boltzmann给出了宏观性质—熵(S)与微观性质—热力学几率(?)之间的定量关系:S?kln?。
热力学平衡系统熵值最大,但是通过概率理论计算一个平衡系统的?无法做到,也没有必要。因为在一个热力学平衡系统中,存在一个微观状态数最大的分布(最概然分布),摘取最大项法及其原理可以证明,最概然分布即是平衡分布,可以用最概然分布代替一切分布。因此,有了数学上完全容许的ln? ? lnW
第七章热力学基础2007 - 图文
第七章
热力学基础
教学目标
* 掌握热力学第一定律,理想气体等值
过程和绝热过程中功、热量、内能及卡诺循环。
* 理解热力学第二定律两种叙述及可逆
过程和不可逆过程。
* 了解热力学第二定律统计意义及熵的概念。
教学内容
§7-1 准静态过程
§7-2 热力学第一定律
§7-3 等值过程和绝热过程 §7-4 循环
§7-5 热力学第二定律
§7-6 热力学第二定律的统计意义 §7-7 热力学理论的拓展及其应用
作业
1
7- 3)、7- 5)、7- 8) 7-10)、7-12)、 7-14)、7-16)、7-19)、7-21)、7-23)、 7-27)、7-29)、7-33)、7-37)、7-40)、
------------------------------------------------------------------
§7-1 准静态过
程
一 准静态过程
1热力学系统:把所研究的宏观物体(如气体、液体、固体或其它物体)叫热
力学系统。它是由大量
分子组成的系统,也称为工作物质。
2
2外界:把与热力学系统相互作用的环境称为外界。
按外界与系统关系可以将系统分成以下几类:
一般系统----有功、有热交换 透热系统----无
热力学与统计物理答案
第一章 热力学的基本规律
习题1.1 试求理想气体的体胀系数α,压强系数β和等温压缩系数T κ。
解:由得:
nRT PV = V
nRT P P nRT V ==; 所以, T
P nR V T V V P 11)(1==??=α T PV
Rn T P P V /1)(1==??=β P P nRT V P V V T T /111)(12=--=??-=κ 习题 1.2 试证明任何一种具有两个独立参量的物质p T ,,其物态方程可由实验测得的体胀系数α及等温压缩系数T κ,根据下述积分求得:?-=)(ln dp dT V T κα如果1
T α= 1T p
κ= ,试求物态方程。 解: 因为0),,(=p V T f ,所以,我们可写成),(p T V V =,由此,
dp p V dT T V dV T p )()(??+??=, 因为T T p p
V V T V V )(1,)(1??-=??=κα 所以,
dp dT V dV dp V dT V dV T T κακα-=-=, 所以, ?-=dp dT V T
热力学与统计物理答案
第一章 热力学的基本规律
习题1.1 试求理想气体的体胀系数α,压强系数β和等温压缩系数T κ。
解:由得:
nRT PV = V
nRT P P nRT V ==; 所以, T
P nR V T V V P 11)(1==??=α T PV
Rn T P P V /1)(1==??=β P P nRT V P V V T T /111)(12=--=??-=κ 习题 1.2 试证明任何一种具有两个独立参量的物质p T ,,其物态方程可由实验测得的体胀系数α及等温压缩系数T κ,根据下述积分求得:?-=)(ln dp dT V T κα如果1
T α= 1T p
κ= ,试求物态方程。 解: 因为0),,(=p V T f ,所以,我们可写成),(p T V V =,由此,
dp p V dT T V dV T p )()(??+??=, 因为T T p p
V V T V V )(1,)(1??-=??=κα 所以,
dp dT V dV dp V dT V dV T T κακα-=-=, 所以, ?-=dp dT V T
热力学与统计物理答案第二章
第二章 均匀物质的热力学性质
2.1 已知在体积保持不变时,一气体的压强正比于其热力学温度. 试证明在温度保质不变时,该气体的熵随体积而增加.
解:根据题设,气体的压强可表为
(),p f V T = (1)
式中()f V 是体积V 的函数. 由自由能的全微分
dF SdT pdV =-- 得麦氏关系
.T V S p V T ??????= ? ??????? (2) 将式(1)代入,有 ().T V
S p p f V V T T ??????=== ? ??????? (3) 由于0,0p T >>,故有0T S V ???>
????. 这意味着,在温度保持不变时,该气体的熵随体积而增加.
2.2 设一物质的物态方程具有以下形式:
(),p f V T =
试证明其内能与体积无关.
解:根据题设,物质的物态方程具有以下形式:
(),p f V T = (1) 故有
().V
p f V T ???= ???? (2) 但根据式(2.2.7),有
,T
热力学与统计物理重点
Ω不一定掌握,玻色 麦克斯韦 费米 玻尔兹曼 简答题 简单回答?三个简答题
相空间(μ空间的解释)如何描述微观粒子运动,用相空间的一个点描述,把物理问题转几何问题 p2A2p2122谐振子计算 考一个计算吗 能量均分定理
??2m?2x??m?x2m2等概率原理(一个假设,系统的限制?不能乱加孤立系统…) 玻尔兹曼分布导出能量均分:X^2贡献0.5kT
理想自由单原子气体 3个维度 ,N个粒子再乘以N,相关计算
波色——爱因斯坦凝聚:(为何一定只有波色有:费米体系玻尔兹曼化学势不会
小于0)TC相变温度,凝聚点,
:费米面?费米面只有费米体系才有,泡利不相容原理,下面站满了,往上占,费米面就是化学势,是一个固定值。
布置的2维6.3…(综合8.19)一起;固体热容量爱因斯坦理论7.7这一节的例题 所有。。
2??nx, nx?0, ?1, ?2, ...a2??py?ny, ny?0, ?1, ?2, ...b2??pz?nz, nz?0, ?1, ?2, ...cnx、ny、nz三个量子数描述
px?动量跟量子数之间一一对应的函数关系,
L?V?dn xdnydnz???dpxdpydpz?3dpxdpydpz?2
热力学与统计物理第九章答案
热力学与统计物理第九章答案
【篇一:热力学统计物理课后答案12】
=txt>2.2 设一物质的物态方程具有以下形式: p?f(v)t,
试证明其内能与体积无关.
解:根据题设,物质的物态方程具有以下形式: 故有
??p????f(v). (2) ??t?v ??u???p?
?t?????p, (3) ??v?t??t?v p?f(v)t,(1)
但根据式(2.2.7),有 所以
??u????tf(v)?p?0. (4) ?v??t
这就是说,如果物质具有形式为(1)的物态方程,则物质的内能与体积无关,只是温度t的函数.
2.3 求证: (a)???0; (b??p?h解:焓的全微分为 令dh?0,得
内能的全微分为 令du?0,得
p??s???0. (4) ?? ??v?ut
du?tds?pdv. (3) ??s?v ???0. (2) ???pt??h??s? ??s?
)?????v?u 0.
dh?tds?vdp. (1)
2.6 试证明在相同的压强降落下,气体在准静态绝热膨胀中的温度降落大于在节流过程中的温度降落.
解:气体在准静态绝热膨胀过程和节流过程