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WORD 格式 整理 热力学·统计物理练习题一、填空题 . 本大题 70 个小题，把答案写在横线上。
1. 当热力学系统与外界无相互作用时 , 经过足够长时间 , 其宏观性质时 间改变，其所处的 为热力学平衡态。
2． 系统，经过足够长时间，其不随时间改变，其所处的状态为热力学平衡态。
3．均匀物质系统的热力学平衡态可由力学参量、电磁参量、几何参量、化 学参量等四类参量描述，但有 是独立的。
4．对于非孤立系统， 当其与外界作为一个整体处于热力学平衡态时，此时 的系统所处的状态是 。
5．欲描述非平衡系统的状态，需要将系统分成若干个小部分，使每小部分具有 小，但微观上又包含大量粒子，则每小部分都可视 为。
6．描述热力学系统平衡态的独立参量和 之间关系的方程式叫物态方程，其一般表达式为 。
7．均匀物质系统的独立参量有 个，而过程方程独立参量只有个。
8．定压膨胀系数的意义是在 不变的条件下系统体积随 的相对变化。
9．定容压力系数的意义是在 不变条件下系统的压强随的相 对变化。
10．等温压缩系数的意义是在 不变条件下系统的体积随的 相对变化。
11．循环关系的表达式为。
12．在无摩擦准静态过程中存在着几种不同形式的功，则系统对外界作的功 W Y i dy i ，其中 y i 是， Y i 是与 y i 相应的。
13． U B U A Q W ，其中 是作的功。
W14． dUQW0 ，-W 是作的功，且 -W 等于。
22（ 、 均为热力学平衡态1、L2 为15．Q W QW ,L 1L 1 1 2 1L 2准静态过程）。
16．第一类永动机是指的永动机。
17．内能是 函数，内能的改变决定于和。
18．焓是函数，在等压过程中，焓的变化等于的热量。
19．理想气体内能温度有关，而与体积。
学习参考资料分享WORD 格式整理20．理想气体的焓温度的函数与无关。
21．热力学第二定律指明了一切与热现象有关的实际过程进行的。
热力学·统计物理练习题一、填空题. 本大题70个小题，把答案写在横线上。
1.当热力学系统与外界无相互作用时,经过足够长时间,其宏观性质时间改变，其所处的为热力学平衡态。
2．系统，经过足够长时间，其不随时间改变，其所处的状态为热力学平衡态。
3．均匀物质系统的热力学平衡态可由力学参量、电磁参量、几何参量、化学参量等四类参量描述，但有是独立的。
4．对于非孤立系统，当其与外界作为一个整体处于热力学平衡态时，此时的系统所处的状态是。
5．欲描述非平衡系统的状态，需要将系统分成假设干个小局部，使每小局部具有小，但微观上又包含大量粒子，那么每小局部都可视为。
6．描述热力学系统平衡态的独立参量和之间关系的方程式叫物态方程，其一般表达式为。
7．均匀物质系统的独立参量有个，而过程方程独立参量只有个。
8．定压膨胀系数的意义是在不变的条件下系统体积随的相对变化。
9．定容压力系数的意义是在不变条件下系统的压强随的相对变化。
10．等温压缩系数的意义是在不变条件下系统的体积随的相对变化。
11．循环关系的表达式为。
12．在无摩擦准静态过程中存在着几种不同形式的功，那么系统对外界作的功∑-=δi i dy Y W ，其中i y 是 ，i Y 是与i y 相应的 。
13．W Q U U A B +=-，其中W 是 作的功。
14．⎰=+=0W Q dU ，-W 是作的功，且-W 等于 。
15．⎰δ+δ2L 11W Q ⎰δ+δ2L 12W Q 〔1、2均为热力学平衡态,L 1、L 2为准静态过程〕。
16．第一类永动机是指 的永动机。
17．能是 函数，能的改变决定于和。
18．焓是函数，在等压过程中，焓的变化等于 的热量。
19．理想气体能 温度有关，而与体积 。
20．理想气体的焓温度的函数与 无关。
21．热力学第二定律指明了一切与热现象有关的实际过程进展的。
22．为了判断不可逆过程自发进展的方向只须研究和的相互关系就够了。
23．一般工作于两个一定温度热源之间的热机效率不大于。
热力学·统计物理练习题一、填空题. 本大题70个小题，把答案写在横线上。
1.当热力学系统与外界无相互作用时,经过足够长时间,其宏观性质 时间改变，其所处的 为热力学平衡态。
2． 系统，经过足够长时间，其 不随时间改变，其所处的状态为热力学平衡态。
3．均匀物质系统的热力学平衡态可由力学参量、电磁参量、几何参量、化学参量等四类参量描述，但有 是独立的。
4．对于非孤立系统，当其与外界作为一个整体处于热力学平衡态时，此时的系统所处的状态是 。
5．欲描述非平衡系统的状态，需要将系统分成若干个小部分，使每小部分具有 小，但微观上又包含大量粒子，则每小部分都可视为 。
6．描述热力学系统平衡态的独立参量和 之间关系的方程式叫物态方程，其一般表达式为 。
7．均匀物质系统的独立参量有 个，而过程方程独立参量只有 个。
8．定压膨胀系数的意义是在 不变的条件下系统体积随 的相对变化。
9．定容压力系数的意义是在 不变条件下系统的压强随 的相对变化。
10．等温压缩系数的意义是在 不变条件下系统的体积随 的相对变化。
11．循环关系的表达式为 。
12．在无摩擦准静态过程中存在着几种不同形式的功，则系统对外界作的功∑-=δi i dy Y W ，其中i y 是 ，i Y 是与i y 相应的 。
13．W Q U U A B +=-，其中W 是 作的功。
14．⎰=+=0W Q dU ，-W 是 作的功，且-W 等于 。
15．⎰δ+δ2L 11W Q ⎰δ+δ2L 12W Q （1、2均为热力学平衡态,L 1、L 2为准静态过程）。
16．第一类永动机是指 的永动机。
17．内能是 函数，内能的改变决定于 和 。
18．焓是 函数，在等压过程中，焓的变化等于 的热量。
19．理想气体内能 温度有关，而与体积 。
20．理想气体的焓 温度的函数与 无关。
21．热力学第二定律指明了一切与热现象有关的实际过程进行的 。
22．为了判断不可逆过程自发进行的方向只须研究 和 的相互关系就够了。
热力学与统计物理试题及答案一、选择题（每题3分，共30分）1. 热力学第一定律表明能量守恒，下列哪项描述是正确的？A. 能量可以被创造或消灭B. 能量可以从一个物体转移到另一个物体C. 能量可以被转化为物质D. 能量可以从高熵状态自发地转移到低熵状态答案：B2. 根据热力学第二定律，下列哪项描述是正确的？A. 熵是一个状态函数B. 熵总是减少的C. 自然过程总是向熵增加的方向发展D. 熵是一个过程量答案：C3. 理想气体的状态方程是：A. PV = nRTB. PV = nRT + 常数C. PV = nRT - 常数D. PV = nRT^2答案：A4. 以下哪种情况下，系统的熵会增加？A. 气体从高压区域膨胀到低压区域B. 气体被压缩C. 液体凝结成固体D. 固体熔化成液体答案：A5. 统计物理中，配分函数Z的物理意义是：A. 系统的总能量B. 系统的熵C. 系统的自由能D. 系统的微观状态数答案：D6. 绝对零度是：A. 温度的上限B. 温度的下限C. 压力的上限D. 压力的下限答案：B7. 以下哪种过程是可逆的？A. 气体的自由膨胀B. 气体的绝热压缩C. 气体的等温膨胀D. 气体的等压膨胀答案：C8. 以下哪种情况下，系统的吉布斯自由能会减少？A. 系统在恒温恒压下做功B. 系统在恒温恒压下吸收热量C. 系统在恒温恒压下放出热量D. 系统在恒温恒压下吸收热量并做功答案：C9. 理想气体的内能仅取决于：A. 体积B. 温度C. 压力D. 摩尔数答案：B10. 以下哪种情况下，系统的亥姆霍兹自由能会减少？A. 系统在恒温下做功B. 系统在恒温下吸收热量C. 系统在恒温下放出热量D. 系统在恒温下吸收热量并做功答案：B二、填空题（每题4分，共20分）11. 热力学第一定律的数学表达式为：ΔU = Q - W，其中ΔU表示系统的内能变化，Q表示系统吸收的热量，W表示系统对外做的功。
12. 热力学第二定律的开尔文表述是：不可能从单一热源吸热使之完全转化为功而不产生其他影响。
福建师范大学智慧树知到“物理学”《热力学与统计物理》网课测试题答案（图片大小可自由调整）第1卷一.综合考核(共15题)1.在T - S 图中等容线与等压线的斜率之比为Y。
( )A.正确B.错误2.下列关于卡诺循环的说法正确的是____。
A.它由两个等温过程和两个绝热过程B.卡诺循环的热效率与工质的性质和热机的类型无关C.卡诺循环的热效率与两个热源的温度有关D.卡诺循环的热效率不一定小于13.关于玻色子的说法错误的是( )A.自旋量子数为半整数的粒子属于玻色子B.每一个量态上所容纳的粒子数不受限制C.同粒子是不可分辨的D.π介子属于玻色子4.热力学第二定律可以表述为不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其它变化。
( )A.正确B.错误5.两个全同粒子分布在相同能级的三个不同状态a、b和c中，一个粒子处在状态a，一个粒子处在状态b，如果它们是玻耳兹曼粒子(即经典粒子)，则这一分布出现的概率是____。
A.4/9B.2/9C.1/9D.06.以下表述不正确的是( )A.系统处于稳定态时，能量最高B.孤立系在处于平衡时，熵具有最大值C.在T、p不变的条件下，封闭系统的自发过程朝自由焓减小的方向进行，系统平衡态的自由焓最小D.在T、V不变的条件下，封闭系统的自发过程朝自由能减小的方向进行，系统平衡态的自由能最小7.热力学与统计物理学的研究对象是____。
A.研究宏观电磁现象和客观物体的电磁性质B.研究宏观物体做低速机械运动的现象和规律C.研究固体的性质、它的微观结构及其各种内部运动D.由大量粒子(分子、原子、离子等等)所组成的系统的宏观性质8.热力学第零定律可以表述为如果两个物体(如A与B)都与第三个物体(如C)达到热平衡，则它们彼此处于热平衡。
( )A.正确B.错误9.非平衡态可能是定态。
( )A.正确B.错误10.关于费米子的说法正确的是____。
A.自旋量子数是整数B.每一个量态上只能容纳1个粒子C.全同粒子是可分辨D.不遵循泡利不相容原理11.温度相等是系统平衡的充要条件。
第七章自测题一、选择题1．下列各系统中属于独立子系统的是（ ）。
(A) 绝对零度的晶体(B) 理想液体混合物 (C) 纯气体 (D) 理想气体混合物2．有6个独立的定位粒子，分布在3个能级能量为ε0，ε1，ε2上，能级非简并，各能级上的分布数依次为N 0=3，N 1=2，N 2=1。
则此种分布的微观状态数在下列表达式中错误的是（ ）。
(A) 112336P P P(B) 112336C C C (C) )!1!2!3(!6 (D) )!11(!1!1)!23(!2!3)!36(!3!6--- 3．在分子配分函数的表达式中与压力有关的是（ ）。
(A) 电子运动的配分函数 (B) 平动配分函数(C) 转动平动配分函数 (D) 振动平动配分函数4．某双原子分子AB 取振动基态能量为零，在温度T 时的振动配分函数为2.0，则粒子分布在基态上的分布分数N 0/ N 应为（ ）。
(A) 2.0 (B) 0(C) 1 (D) 1/25．双原子分子在温度很低时且选取振动基态能量为零，则振动配分函数值为（ ）。
(A) 0 (B) 1(C) < 0 (D) > 06．忽略CO 和N 2的振动运动对熵的贡献差别。
CO 和N 2的摩尔熵的大小关系为（ ）。
(A) S m (CO) > S m (N 2) (B) S m (CO) < S m (N 2)(C) S m (CO) = S m (N 2) (D) 不确定7．一个体积为，粒子质量为的离域子系统，其最低平动能级和其相邻能级间隔为（ ）。
(A) 3/228m V h (B) 3/2283m Vh (C) 3/2284m V h (D) 3/2289m Vh二、填空题1．已知CO 的转动惯量I =1.45×10-46 kg ∙m 2，k =1.38×10-23 J ∙K -1，h = 6.626×10-34 J ∙s ，则CO 的转动特征温度Θr 为 。
《热力学与统计物理》知识30道选择题1. 热力学过程中，系统内能变化的度量是（B ）。
A. 压强B. 热量C. 温度D. 熵2. 下列物理量中，与物质的微观粒子状态有关的是（D ）。
A. 内能B. 热容C. 压强D. 熵3. 理想气体的内能只与（A ）有关。
A. 温度B. 压强C. 体积D. 物质的量4. 在热力学中，熵增加原理适用于（A ）。
A. 孤立系统B. 开放系统C. 封闭系统D. 任意系统5. 热力学第二定律表明（C ）。
A. 能量可以全部转化为功B. 热可以全部转化为功C. 自发过程总是朝着熵增加的方向进行D. 以上都不对6. 对于一个孤立系统，其熵（A ）。
A. 总是增加的B. 总是减少的C. 保持不变D. 无法确定7. 下列哪个过程是不可逆的？（A ）A. 热从高温物体流向低温物体B. 气体自由膨胀C. 理想气体等温膨胀D. 以上都不是8. 统计物理中，最基本的概率分布是（B ）。
A. 正态分布B. 麦克斯韦-玻尔兹曼分布C. 均匀分布D. 指数分布9. 玻尔兹曼常数的符号是（B ）。
A. kB. k B.C. RD. γ10. 在平衡态下，系统的微观状态数最（D ）。
A. 多B. 少C. 不确定D. 大11. 热力学温度的单位是（K ）。
A. ℃B. FC. JD. K12. 分子的平均动能与（A ）成正比。
A. 温度B. 压强C. 体积D. 熵13. 熵的单位是（J/K ）。
A. JB. J/KC. KD. 无单位14. 理想气体状态方程的表达式是（pV = nRT ）。
A. pV = nRTB. p = nRT/VC. V = nRT/pD. 以上都不是15. 下列哪种物质的热容较大？（A ）A. 水B. 铁C. 铜D. 以上都不是16. 统计物理中，粒子的能量是（B ）。
A. 连续的B. 分立的C. 以上都不是D. 不确定17. 分子的动能取决于（A ）。
A. 温度B. 压强C. 体积D. 以上都不是18. 热力学第一定律可以表示为（ΔU = Q + W ）。
热⼒学统计物理试题⼀. 填空题1. 设⼀多元复相系有个相.每相有个k组元.组元之间不起化学反应。
此系统平衡时必同时满⾜条件：、、。
2. 热⼒学第三定律的两种表述分别叫做：和。
3.假定⼀系统仅由两个全同玻⾊粒⼦组成.粒⼦可能的量⼦态有4种。
则系统可能的微观态数为：。
5.均匀系的平衡条件是；平衡稳定性条件是。
7.玻⾊分布表为；费⽶分布表为；玻⽿兹曼分布表为。
当满⾜条件时.玻⾊分布和费⽶分布均过渡到玻⽿兹曼分布。
S、、、所满⾜的麦克斯韦关系8. 热⼒学系统的四个状态量V P T为 , , , 。
Z表⽰.内能统计表达式为 . ⼴义⼒统9. 玻⽿兹曼系统粒⼦配分函数⽤1计表达式为 .熵的统计表达式为 .⾃由能的统计表达式为。
11.单元开系的内能、⾃由能、焓和吉布斯函数所满⾜的全微分是： . ..。
12. 均匀开系的克劳修斯⽅程组包含如下四个微分⽅程： . . . 。
13. 等温等压条件下系统中发⽣的⾃发过程.总是朝着⽅向进⾏.当时.系统达到平衡态；处在等温等压条件下的系统中发⽣的⾃发过程.总是朝着. . ⽅向进⾏.当时.系统达到平衡态。
14.对于含N个分⼦的双原⼦分⼦理想⽓体.在⼀般温度下.原⼦内部电⼦的运动对热容量；温度⼤⼤于振动特征温度时.热容量为；温度⼩⼩于转动特征温度时.热容量为。
温度⼤⼤于转动特征温度⽽⼩⼩于振动特征温度时.热容量为。
15.玻⽿兹曼系统的特点是：系统由粒⼦组成；粒⼦运动状态⽤来描写；确定即可确定系统的微观态；粒⼦所处的状态的约束。
16 准静态过程是指的过程；⽆摩擦准静态过程的特点是。
⼆. 简述题1. 玻尔兹曼关系与熵的统计解释。
2. 写出系统处在平衡态的⾃由能判据。
3. 写出系统处在平衡态的熵判据。
4. 熵的统计解释。
6. 等概率原理。
7. 能量均分定理。
8. 为什么在常温或低温下原⼦内部的电⼦对热容量没有贡献？9．系统的基本热⼒学函数有哪些？什么叫特性函数？什么叫⾃然参量。
10. 熵的统计解释。
一．简答题：20分
1. 简单阐述统计热力学的最基本定律的物理含义。
2. 简述统计系综的原理，解释什么是正则系综。
3. 什么是Boltzmann分布；解释最可几分布、平衡分布、Boltzmann分布之间的关系。
二．（30分）试求NO(g)在298.15K, 1p0下的标准摩尔熵(不考虑核运动和电子运动对熵的贡
献)? 已知: NO的r=2.42K, v=2690K, 电子基态与第一激发态的简并度均为2, 两能级之
差为2.473×10－21 J.
解: Sm,t=R[1.5lnMr+2.5lnT－ln(p/p0)－1.165]
=8.314(1.5·ln30.01+2.5ln298.15－
1.165)=8.314·18.181=151.159 J.K-1.mol-1
Sm,r=Rlnqr+R=R(ln(T/r)+1) ∵ =1 (NO为异核双原子分子)
=8.314·(ln(298.15/2.42)+1)
=48.336 J.K-1.mol-1
Sm,v=R·x/(ex－1)－Rln(1－e－x) x=v/T=2690/198.15=9.0223
=R(9.0223/(e9.0223－1)－ln(1－e－9.0223))
=0.010 J.K-1.mol-1
Sm=151.159+48.366+0.010=199.505 J.K-1.mol-1
三．（10分）有一由N个粒子组成的热力学体系, 其分子有两个可及能级, 能级的能量为: 1
= 0; 2 = , 相应的能级简并度为 g1, g2 , 请写出此体系的分子配分函数q的表达式?
解: 分子配分函数为:
q = = g1 + g2
四．（20分）某由双原子分子组成的理想气体体系, 分子的振动基本频率为=1×104 m-1 , 求
在以下温度条件下, 体系中的分子处于相邻两振动能级上的粒子数的比Ni+1 / Ni :
a. 0K; b. 100K; c. 体系温度趋于无穷大 ?
h = 6.626×10-34 J.s k = 1.381×10-23 J.K-1
解：分子振动运动的能级简并度均等于1, 相邻能级能量的差为h,振动相邻两能级上分子数的
比为： Ni+1 / Ni = e -h/kT h/k = hc/k = 143.94K
= e- 143.94/T
a. T = 0K Ni+1 / Ni = 0
b. T = 100K Ni+1 / Ni = 0.2371
c. T 时, Ni+1 / Ni = 1
五．（20分）1mol纯组分的理想气体, 设分子的某内部运动形式只有三个可及能级, 能级的
能量和简并度分别为: 1 =0, g1 = 1; 2 /kB = 100K, g2 = 3; 3 /kB = 300K, g3
= 5. kB为玻尔兹曼常数. 基态能级能量设为零.
(1) 计算200K时的分子配分函数;
(2) 计算200K时能级2上的最可几分布具有的粒子数;
(3) 当体系的温度T时, 体系中三个能级上最可几分布的分子数之比?
解: (1) 分子配分函数为:
q =
= 1·e-0＋3·e-100/200＋e-300/200 = 1+1.820+1.120 = 3.94
(2) = 1.82/3.94 = 0.462
(3) N1 : N2 : N3 = g1 : g2: g3
当T 时, 任何能级的 均趋近于1
N1 : N2 :N3 = g1 : g2 : g3 = 1: 3 : 5
