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热力学统计物理名字解释

作者:瀚雪 | 发布时间:2020-11-22 03:22:55 收藏本文 下载本文

名字解释 1、热力学平衡态(P2) 性质不随时间改变 2广延量 物理量与系统的质量或物质的量成正比 3准静态过程 准静态过程:过程由无限靠近的平衡态组成,过程进行的每一步,系统都处于平衡态。

6、可逆过程 热力学系统由某一状态出发,经过某一过程到达另一状态后,如果存在另一过程,它能使系统和外界完全复原,即使系统回到原来状态,同时又完全消除原来过程对外界所产生的一切影响,则原来的过程称为可逆过程。反之,如果无论采用何种办法都不能使系统和外界完全复原,则原来的过程称为不可逆过程。

7、绝热过程 气体与外界无热量交换时的状态变化过程, 9、等概率原理 对于处在平衡状态的孤立系统,系统各个可能的微观状态出现的概率是相等的! 12、粒子全同性原理 全同粒子不可分辨,任意交换一对粒子不改变系统状态 13、最概然分布 根据等概率原理,对于处在平衡状态的孤立系统,系统各个可能的微观状态出现的概率是相等的,那么微观状态数最多的分布,出现的概率最大,称为最可几分布(最概然分布)。

14玻耳兹曼分布(玻色分布 费米分布)

玻耳兹曼系统粒子的最概然分布——玻耳兹曼分布 第一部分。

1熵增原理0 2特性函数3热力学第二定律的两种表述及其本质 4熵判据 5单元系、单元复相系o 6单元复相系平衡条件包括哪些 7等几率原理 8空间0 9近独立粒子系统 10全同性粒子系统 11玻色子、费米子0 12统计物理学的最根本观点是什么 13 玻耳兹曼分布、玻色分布和费米分布的数学表达式0 14 简并条件(经典极限条件)、弱简并条件、强简并条件 15微正则分布、正则分布和巨正则分布分别适用于什么样的系 16系统微观运动状态的描述 1. (P42)在绝热过程中,系统的熵永不减少,对于可逆绝热过程,系统的熵不变;

对于不可逆绝热过程,系统的熵总是增加,这个结论叫做熵增加原理。

2. (P63)如果适当选择独立变量(称为自然变量),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。这样的热力学函数称为特性函数。以、为变量的特征函数是内能。

3. (P30)热力学第二定律的克氏表述:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化;

开氏表述:不可能从单一热源吸热使之完全变成有用功而不引起其他变化。

4. (P76)如果孤立系统已经达到了熵为极大的状态,就不可能在发生任何宏观变化,系统就达到了平衡态。我们可以利用熵函数这一性质来判定孤立系统的平衡态,这称为熵判据。

5. (P80)单元系是指化学上纯的物质系统,它只含一种化学组分(一个组元)。如果一个单元系不是均匀的,但可以分为若干个均匀的部分,该系统称为单元复相系。比如水和水蒸汽共存构成一个单元两相系。

6. (P82)单元复相系达到平衡条件必须同时满足热学平衡条件、力学平衡条件和相平衡条件。

7. (P178)对于处在平衡状态的孤立系统,系统各个可能的微观态出现的几率是相等的。这是统计物理学中的基本假设。

8. (P165)为了形象地描绘粒子的力学运动状态,用共个变量为直角坐标,构成一个维空间,称为空间。粒子在某一时刻的力学运动状态可以用空间中一点表示,称为粒子力学运动状态代表点。

9. (P174)近独立粒子系统是指系统中的粒子之间相互作用很弱,相互作用的平均能量远小于单个粒子的平均能量,因而可以忽略粒子间的相互作用,将整个系统的能量表达为单个粒子的能量之和。

10. (P174)全同性粒子系统是指由具有完全相同的内禀属性(相同的质量、电贺、自旋等等)的同类粒子组成的系统。

11. (P175)自然界中的基本粒子可分为两类,自旋量子数为半整数的称为费米子;

自旋量子数为整数的称为玻色子。

12. (P178)统计物理学的一个最根本的观点是,宏观物质系统的特性是大量微观粒子运动的集体表现,宏观物理量是相应微观物理量的统计平均值。

13. (P187)玻耳兹曼分布:;

玻色分布与费米分布 14. (P187、P196)简并条件(经典极限条件):或者或者气体越稀薄,温度越高,分子质量越大越容易满足。P228)若简并条件:或虽小但不可忽略;

P239)强简并条件:或者 15. P253)微正则分布------系统给定的宏观条件是具有确定的粒子数N、体积V和能量E;

P261)正则分布---------系统给定的宏观条件是具有确定的粒子数N、体积V和温度T;

P290)巨正则分布---------系统给定的宏观条件是具有确定的体积V、温度T和化学势。

16. P175)系统微观运动状态的描述:假如全同粒子可以分辨,确定全同近独立粒子组成的系统的微观运动状态归结为确定每一个粒子的个体量子态;

对于不可分辨的全同粒子,确定由全同近独立粒子组成的系统的微观运动状态归结为确定每一个个体量子态上的粒子数。

1、孤立系统的熵增加原理可用公式表示为( dS≥ 0 )。

2、一孤立的单元两相系,若用指标α、β表示两相,则系统平衡时,其相变平衡条件可表示为( )P66。

3、热力学第二定律告诉我们,自然界中与现象有关的实际过程都是( 不可逆过程 )

4、在一般情况下,整个多元复相系不存在总的焓,仅当各相的(压强 )相同时,总的焓才有意义。

5、如果某一热力学系统与外界有物质和能量的交换,则该系统称为( 开放系统 )。

6、热力学基本微分方程dU=( TdS-pdV )。

7、单元系开系的热力学微分方程dU=( Dq+dW )。

8、在s、v不变的情形下,平衡态的( 内能 )最小。

9、在T、V不变的情形下,可以利用( 自由能判据 )作为平衡判据。P26 1. 热力学第二定律的两种表述及其本质:克劳修斯(Clausius)的说法不可能把热从低温物体传到高温物体,而不引起其它变化,开尔文(Kelvin)的说法:“不可能从单一热源取出热使之完全变为功,而不发生其它的变化。” 后来被奥斯特瓦德(Ostward)表述为:“第二类永动机是不可能造成的” 其本质是一切实际过程都是不可逆的,都具有方向性。

2. 熵判据:孤立系统中发生的不可逆过程,一定是朝着熵增加的方向进行的,当熵达到极大时,系统达到热力学平衡态,孤立系统中的熵的这一性质可以作为判定系统是否处于热平衡状态的依据,故称之为熵判据。

3. 单元复相系平衡条件包括哪些?1、由等温等压系统---吉布斯判据(当吉布斯函数减至最小时,系统达到平衡;

整个系统达到平衡时,两相中的化学势都必须相等。

4. 近独立粒子系统:粒子之间的相互作用很弱,相互作用的平均能量远小于单个粒子的平均能量,因而可以忽略粒子之间的相互作用。

5. 全同性粒子系统:由具有完全相同属性(相同的质量、自旋、电荷等)的同类粒子所组成的系统。

6. 统计物理学的最根本观点是什么?宏观性质是大量微观粒子运动的集体表现。

宏观物理量是相应微观物理量的统计平均值。

7. 玻耳兹曼分布、玻色分布和费米分布的数学表达式:5.5.11式;

5.10.4式;

5.10.5式。

8. 系统微观运动状态的描述:系统的微观状态是指系统的力学运动状态。由同一时刻各粒子的瞬时状态决定,系统的微观状态也有经典描述和量子描述;

经典描述:系统由N个粒子组成,每个粒子的微观态可用相空间的一个代表点表示,系统的微观态可用相空间同一时刻的N个代表点描述 量子描述:对于N个粒子的系统,就是确定各个量子态上的粒子数。

9.平衡态统计物理的一个基本假设是什么?答:是等概率原理   第三部分 单选题 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( ③ )

①态函数②内能 ③温度 ④熵 2、热力学第一定律的数学表达式可写为( ① )

① ② ③ ④ 3、在气体的节流过程中,焦汤系数=,若体账系数,则气体经节流过程后将( ② )

①温度升高 ②温度下降 ③温度不变 ④压强降低 4、空窖辐射的能量密度u与温度T的关系是( ④ )

① ② ③ ④ 5、熵增加原理只适用于( ② )

①闭合系统 ②孤立系统 ③均匀系统 ④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( ② )P25 ①G减少的方向进行 ②F减少的方向进行 ③G增加的方向进行 ④F增加的方向进行 7、从微观的角度看,气体的内能是( ④ )

①气体中分子无规运动能量的总和 ②气体中分子动能和分子间相互作用势能的总和 ③气体中分子内部运动的能量总和 ④气体中分子无规运动能量总和的统计平均值 9、根据热力学第二定律可以证明,对任意循环过程L,均有(①)

① ② ③ ④ 10、理想气体的某过程服从PVr=常数,此过程必定是( ④ )

①等温过程 ②等压过程 ③绝热过程 ④多方过程 11、卡诺循环过程是由( ① )

①两个等温过程和两个绝热过程组成 ②两个等压过程和两个绝热过程组成 ③两个等容过程和两个绝热过程组成 ④两个等温过程和两个绝热过程组成 12、下列过程中为可逆过程的是( ③ )

①准静态过程 ②气体绝热自由膨胀过程 ③无摩擦的准静态过程 ④热传导过程 13、理想气体在节流过程前后将(③ )P48 ①压强不变 ②压强降低 ③温度不变 ④温度降低 14、气体在经准静态绝热过程后将( ④ )

①保持温度不变 ②保持压强不变 ③保持焓不变 ④保持熵不变 15、熵判据是基本的平衡判据,它只适用于( ① )

①孤立系统 ②闭合系统 ③绝热系统 ④均匀系统 16、描述N个三维自由粒子的力学运动状态的μ空间是( ③ ) ①6维空间 ②3维空间 ③6N维空间 ④3N维空间 17、描述N个自由度为1的一维线性谐振子运动状态的μ空间是( 2N )

①1维空间 ②2维空间 ③N维空间 ④2N维空间 18、由两个粒子构成的费米系统,单粒子状态数为3个,则系统的微观状态数为( ② )

①3个 ②6个 ③9个 ④12个 19、由两个玻色子构成的系统,粒子的个体量子态有3个,则玻色系统的微观状态数为( ① )

①3个 ②6个 ③9个 ④12个

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