热力学与统计物理期末
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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
011--热力学与统计物理
湖南师范大学硕士研究生入学考试自命题考试大纲
考试科目代码:[ ] 考试科目名称:热力学与统计物理
一、考试形式与试卷结构
1)试卷成绩及考试时间
本试卷满分为100分,考试时间为180分钟。 2)答题方式
答题方式为闭卷、笔试。 3)试卷内容结构
各部分内容所占分值为:
热力学部分:约40分,其中
热力学基本定律及物态方程:15分; 均匀物质热力学性质:12分; 单元系的相变:8;
多元系的复相平衡和化学平衡:5分 统计物理部分:60分,其中 玻尔兹曼统计:24分; 费米统计和玻色统计:20分; 系综理论:16分 4)题型结构
填空题:5小题,每小题4分,共20分 简答题:2小题,每小题6分,共12分 证明题:2小题,每小题 12分,共20分 计算题:4小题,每小题 12分,共48分 二、考试内容与考试要求
考试目标:要求考生系统掌握《热力学与统计物理》基本概念、基本理论、基本方法;掌握由大量粒子所构成的系统的统计规律性,并掌握分析这类系统的
有效方法。要求考生掌握系统微观运动状态的描述方法,要求考生具有一定的抽象思维能力和逻
热力学统计物理习题
《热力学统计物理2》教学大纲
课程名称(英文):热力学统计物理2(Thermodynamics and Statistical Mechanics Ⅱ)
课程代码:0612933 课程类别:提高拓宽课程 学 时:34学时 学 分:2学分 考核办法:考查
适用对象:物理学本科专业
一、课程简介
《热力学统计物理2》课程是高等学校物理学专业本科选修的课程。是在《热力学统计物理1》的基础上进一步掌握热力学统计物理的基本概念和原理,加深与扩展热力学统计物理的内容,使学生对热力学统计物理的概念、原理与基本理论有更透彻的理解与掌握。同时掌握用热力学统计物理解决实际问题的方法,进一步提高学生的解题技巧与能力。为进一步学习现代物理学和科学技术奠定基础,并满足一部分学生考研的需要。
二、教学目的及要求
1、掌握多元系热力学函数的一般性质和多元系的热力学方程,了解多元系的化学平衡条件。
2、系综理论可以应用于有相互作用粒子组成的系统。掌握系综理论的基本概念,以及微正则系综、正则系综和巨正则系综。
3、进一步提高学生的解题技巧与能力。为进一步学习现代物理学和科学技术奠定基础,并满足一部分学生考研的需要。
三、教学重点和难点
教学重点和难点:多元系的热力
热力学统计物理论文
热力学统计论文
对《热力学及第一定律》的讨论 目 录
摘要??????????????????????????2 关键字?????????????????????????2
引言???????????????????????????????2 正文???????????????????????????????3 一、热力学基本概念????????????????????????3 1.1状态与状态函数??????????????????????3 二、热力学第一定律的产生????????????????????4 2.1历史背景????????????????????????4 2.2建立过程????????????????????????6
三、热力学第一定律的表述????????????????7 四,热力学第一定律的应用????????????????8
4.1焦耳定律????????????????????8 4.2热机????????????????????9 4.3其他????????????????????9 总结????????????????????????10 参考文献???????
热力学统计物理习题、作业
热力学统计物理习题、作业
本课程习题、作业分为三类。1随手练习:结合教学具体内容设置,供学生在课后复习时使用,边复习边练习,起到加深理解、熟悉运算技巧、及时巩固所学知识的作用,其中有些难度的可作为习题课讨论内容;2习题:与随手练习相比,难度与综合性均略有提高,放在每章后面,作为课外作业。其中又分为两个层次,带星号的选自国内外考博、考硕中的难题,供有志于此业务方向的学生练习;3综合性作业:有助于学生作阶段性小结或全课程总结。
1、随手练习:
第一章 随手练习题
L.S 1.3.2 经典二维转子,可以用广义坐标?,?和广义动量p?,p?描述。转子
22的能量表达式为??(p??p?/Sin2?)/2I,其中I为转子的转动惯量。证明在μ空间
中等能曲面所包围的相体积为 ?(?)????d?d?dp?dp??8?2I?
?L.S 1.3.3 自由的刚性双原子分子与弹性双原子分子其μ空间各是多少维?分别写出它们的相体积元和能量表达式。
L.S 1.3.6 利用L.S 1.3.2的结果,求转子的态密度。
L.S 1.3.7 已知光子的能量与动量的关系为???cp,其中c为光速,处于同一平动状态的光子还可处在两个不
热力学统计物理习题、作业
热力学统计物理习题、作业
本课程习题、作业分为三类。1随手练习:结合教学具体内容设置,供学生在课后复习时使用,边复习边练习,起到加深理解、熟悉运算技巧、及时巩固所学知识的作用,其中有些难度的可作为习题课讨论内容;2习题:与随手练习相比,难度与综合性均略有提高,放在每章后面,作为课外作业。其中又分为两个层次,带星号的选自国内外考博、考硕中的难题,供有志于此业务方向的学生练习;3综合性作业:有助于学生作阶段性小结或全课程总结。
1、随手练习:
第一章 随手练习题
L.S 1.3.2 经典二维转子,可以用广义坐标?,?和广义动量p?,p?描述。转子
22的能量表达式为??(p??p?/Sin2?)/2I,其中I为转子的转动惯量。证明在μ空间
中等能曲面所包围的相体积为 ?(?)????d?d?dp?dp??8?2I?
?L.S 1.3.3 自由的刚性双原子分子与弹性双原子分子其μ空间各是多少维?分别写出它们的相体积元和能量表达式。
L.S 1.3.6 利用L.S 1.3.2的结果,求转子的态密度。
L.S 1.3.7 已知光子的能量与动量的关系为???cp,其中c为光速,处于同一平动状态的光子还可处在两个不
2015热力学与统计物理期中测试
2014-2015第一学期《热力学与统计物理》期中测试
一、单选题(每题2分) 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( ) A.态函数 B.内能 C.温度 D.熵 2、下列过程中为可逆过程的是( )
A.准静态过程 B.气体绝热自由膨胀过程 C.无摩擦的准静态过程 D.热传导过程
1??3、在气体的节流过程中,焦汤系数?数,则
T气体经节流过程后将( )
A.温度升高 B.温度下降 C.温度不变 D.压强降低 4、空窖辐射的能量密度u与温度T的关系是( )
3344 A.u?aT B.u?aVT C.u?aVT D.u?aT 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
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( )
A.G减少的方向进行 B.F减少的方向进行 C.G增加的方向进行 D.F增加的方
01热力学与统计物理大总结
热力学与统计物理总复习
一、填空题
1、理想气体满足的条件:
①玻意耳定律?温度不变时,PV?C? ②焦耳定律?理想气体温标的定义P?T?
?在相同的温度和压强下③阿伏伽德罗定律,相等体积所含各种气体的物质的量相等,即n?V11等于kT ,即:axi2?kT22?
2、能量均分定理: 对于处在温度为T的平衡状态的经典系统,粒子能量中每一个平方项的平均值???。广义能量均分定理:xi???x?j????ijkT??。
3、吉布斯相律:f?k?2??其中k是组元数量, ?是相的数量。4、相空间是 2Nr 维空间,研究的是:一个系统里的N个粒子 ;?空间是 2r 维空间,研究的是: 1个粒子 。
二、简答题
1、特性函数的定义。
答: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、相空间的概念。
答:为了形象地描述粒子的力学运动状态,用q1,?,qr;p1,?,pr共2r个变量为直角坐标,构成一个2r维空间,称为?空间。
根据经典力学,系统在任一时刻的微观运动状态由f个广义坐标q1,q2,?,qf及与其共轭的f个广义动量p1,p2