热力学与统计物理试题及答案

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+PVB.系统的自由能是：F=U+TSC.系统的焓是：H=U-PVD.系统的熵函数是：S=U/T3.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.WQUUABB.WQUUBAC.WQUUABD.WQUUBA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TK参考答案一.选择1~5AACAB二.填空1.ds≧02.Tds-pdv3.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RTbvvap2TvU=TVTp-p=T2vapbvRTvU=2va)(),(0TfvaUvTUVCVTU=)(Tf；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α=V1PTV=PVnR=T1Β=P1VTP=PVnR=T1T=-V1TPV=V12nPRT=P1