福建师范大学21春《热力学与统计物理》在线作业三满分答案12

1、福建师范大学21春热力学与统计物理在线作业三满分答案1. 要想使反射光线与入射光线的夹角是140，入射角大小应是（）A40B50C70D140要想使反射光线与入射光线的夹角是140，入射角大小应是（）A40B50C70D140因为入射光线和反射光线的夹角是入射角和反射角之和，又因为反射角等于入射角，所以入射角的大小为：12140=70故选C2. 在蒸汽压缩式制冷机中，从冷凝器流出的液体经节流后温度降低了，并有部分液体变为同温度的蒸汽，试解释为什么在蒸汽压缩式制冷机中，从冷凝器流出的液体经节流后温度降低了，并有部分液体变为同温度的蒸汽，试解释为什么温度降低反而使液体蒸发?节流过程是等焓过程，即U1+p1V1=U2+p2V2，其中下标“1”表示初态，下标“2”表示末态已知液体经节流以后温度降低，内能减小，而节流膨胀后压强显著减小，要维持焓的不变只能显著地增加体积部分液体的汽化能显著增加系统的总体积，以维持焓的不变，所以必然有部分液体蒸发3. 求出绝对零度时费密能、电子浓度n、能态密度N( )及电子比热与费密半径的关系求出绝对零度时费密能、电子浓度n、能态密度N()及电子比热与费密半径的关系

2、绝对零度时电子的费密半径 电子浓度n与费密半径的关系是 可得到绝对零度时电子的费密能与费密半径的关系为 自由电子的能态密度是 由此可得 平均一个电子对热容量的贡献为 因为 所以一个电子的热容与费密半径的关系为 4. 证明当入射角=45时，光波在任何两种介质界面上的反射都有rp=r2。证明当入射角=45时，光波在任何两种介质界面上的反射都有rp=r2。正确答案：证明 因为1=45所以rn证明因为1=45,所以5. 下列知识解释与事例相符的是（）A光的反射-影子的形成B光的折射-岸边的树倒映在水中C光的反射-人能在下列知识解释与事例相符的是（）A光的反射-影子的形成B光的折射-岸边的树倒映在水中C光的反射-人能在镜中看见自己的像D光的直线传播-把铅笔斜插入盛水的玻璃杯中，看上去好像折断了A、影子的形成是光沿直线传播形成的，不是由光的反射形成的；B、岸边的树倒映在水中是光的反射形成的，不是由光的折射形成的；C、人在镜中看到的自己像，是人在平面镜中成的像，是光的反射形成的；D、把铅笔斜插入盛水的玻璃杯中，看上去好像折断了是光的折射形成的，不是光的直线传播形成的；故选C6. 聚氯乙烯用锌粉在二氧

3、六环中回流处理，结果发现有86%左右的氯被脱除，产物中有环丙烷结构，而无C=C结构，就此聚氯乙烯用锌粉在二氧六环中回流处理，结果发现有86%左右的氯被脱除，产物中有环丙烷结构，而无C=C结构，就此实验事实，说明聚氯乙烯链中单体的键接方式。聚氯乙烯中头-尾相接的单元脱除氯原子后形成环丙烷结构；头-头相接的单元脱除氯原子后形成双键。所以，该聚氯乙烯链中单体全部为头-尾相接。7. 设想一飞船以0.80c的速度在地球上空飞行，如果这时从飞船上沿速度方向发射一物体，物体相对飞船的速度为0.90c设想一飞船以0.80c的速度在地球上空飞行，如果这时从飞船上沿速度方向发射一物体，物体相对飞船的速度为0.90c，问从地面上看，物体速度多大?地面参考系为S系，选飞船参考系为S系，vx=0.90c，u=0.80c，根据题意，满足洛伦兹速度逆变换 从地面上看，物体速度 8. 1kg水银，初始温度为T1100。如果加足够的热量使其温度升到T3100，问水银的熵变有多大冰银的熔点为T2391kg水银，初始温度为T1-100。如果加足够的热量使其温度升到T3100，问水银的熵变有多大冰银的熔点为T2-39，熔解热

4、L1.17104J/(kgC)，而比热容c138J/(kgC)。(提示：分三个阶段，从-100到-39；维持-39熔解；从 -39至100。) 整个过程的熵变为 SS1+S2+S3156J/K 9. CO2的临界温度为31，临界压强为73105Pa，求1 mol CO2的临界体积CO2的临界温度为31，临界压强为73105Pa，求1 mol CO2的临界体积正确答案：10. 热流密度q与热流量的关系为(以下式子A为传热面积，为导热系数，h为对流传热系数)：( )A.q=AB.q=热流密度q与热流量的关系为(以下式子A为传热面积，为导热系数，h为对流传热系数)：( )A.q=AB.q=/AC.q=D.q=h参考答案：B11. 下列关于生活中温度值的说法正确的是（）A水不达到100不会沸腾B广州的冬天洗澡一般用50的水C让人感到下列关于生活中温度值的说法正确的是（）A水不达到100不会沸腾B广州的冬天洗澡一般用50的水C让人感到舒适的气温为25左右D水不低于0不会凝固成冰A、在标准大气压下水的沸点为100，如果气压较低，水低于100此选项错误；B、人体正常体温在37左右，洗澡水是温度应该略

5、高于体温，不可能达到50此选项错误；C、人体正常体温在37左右，让人感觉舒适的气温在25左右此选项正确；D、标准大气压下水的凝固点是0，若气压较小，凝固点将高于0此选项错误故选C12. 晶体中全同聚丙烯的链构象为 ( ) A平面锯齿形 B螺旋形 C无规线团形晶体中全同聚丙烯的链构象为()A平面锯齿形B螺旋形C无规线团形B13. 以下几个实验现象中，能说明声音产生条件的实验现象是 A放在钟罩内的闹钟正在响铃，把钟罩内的空气抽走一以下几个实验现象中，能说明声音产生条件的实验现象是A放在钟罩内的闹钟正在响铃，把钟罩内的空气抽走一些以后，铃声明显减小B使正在发声的音叉接触水面，水面溅起水花C吹笛子时，手指按住不同的孔便会发出不同的声音D把正在发声的收音机密封在塑料袋内，然后放入水里，人们仍能听到收音机发出的声音B14. 若原子基态的第六层电子只有4个电子，则原子的第五层电子数为( )。A8B18C32D818若原子基态的第六层电子只有4个电子，则原子的第五层电子数为( )。A8B18C32D818正确答案：B15. 试证明：开放系涨落的准热力学公式为 . 在T，V恒定时计算，和试证明：开放系涨

6、落的准热力学公式为.在T，V恒定时计算，和考虑系统和源构成一个孤立的复合系统，则涨落状态出现的概率应与其相应的热力学概率成正比，即 . (1) 由于熵为广延量而具有可加性，则复合系统熵的偏离是系统的熵偏离和源的熵偏离之和S(0)=S+Sr开放系的热力学基本方程给出 . (2) 复合系统是孤立系，必有 Er=-E， (3) Vr=-V， (4) Nr=-N (5) 所以 . (6) 式中，T，p分别是源的温度、压强和化学势，平衡时，即为系统的温度、压强和化学势由此可得概率关系为 . (7) 将E看作S，V和N的函数，在其平均值附近展开，并准确到二级，有 . (8) 平衡时，有 ， (9) (10) . (11) 所以 . (12) 代入概率表达式，得 . (13) 以T，V，N为自变量，当T，V不变时，有.代入式(13)，得T，V不变时，粒子数具有偏离N的概率为 (14) 将此式与高斯分布的标准形式比较，得 . (15) 以T，V，为独立变量，当T，V不变时，有 . (16) 代入概率关系得T，V不变时，化学势具有偏离的概率为 . (17) 与高斯分布的标准形式比较，得 . (18) 因

7、为 ， (19) 而 ， (20) ， (21) 所以，由式(19)式(22)，得 . (23) 16. 什么叫平均自由程?有人说：“平均自由程就是各个分子在两次碰撞间走过的路程”，这样的说法是否正确?什么叫平均自由程?有人说：“平均自由程就是各个分子在两次碰撞间走过的路程”，这样的说法是否正确?所有分子在连续两次碰撞间所经历的路程的算术平均值叫平均自由程，它是一个统计平均值。分子两次相邻碰撞之间自由通过的路程，叫自由程，自由程可以大于、小于或等于平均自由程，因此上面的说法不正确。17. 广播所用的中波波波段的频率是1.0105HZ 1.5106HZ ，这个波段的波长范围是_m _m 。广播所用的中波波波段的频率是1.0105HZ 1.5106HZ ，这个波段的波长范围是_m _m 。3000；200018. NaCl、KBr、MgO、CaO都是NaCl型品体，试估算这四种品体点阵能大小顺序，并简述理由(各种玻恩指数可近NaCl、KBr、MgO、CaO都是NaCl型品体，试估算这四种品体点阵能大小顺序，并简述理由(各种玻恩指数可近似认为相等)。正确答案：因为U当马德隆常数、玻恩指数m相同时则U(W+W-)r从r及W+W-两个因素考虑点阵能的次序是MgOCaONaClKBr。因为U,当马德隆常数、玻恩指数m相同时,则U(W+W-)r,从r及W+W-两个因素考虑,点阵能的次序是MgOCaONaClKBr。19. 与平面镜的夹角为30，入射到平面镜上的光线，其反射光线的条数为（）A一条B两条C三条D无数条与平面镜的夹角为30，入射到平面镜上的光线，其反射光线的条数为（）A一条B两条C三条D无数条由反射定律知，与平面镜的夹角为30，入射到平面镜上的光线，入射角为60，反射角也为60，这样的光线可以从平面镜的不同角度入射到平面镜上，因此有无数条，其反射光线也应该有无数条故选D20. 在两个透振方向平行的偏振片P1、P2之间放一/2片，其主截面沿P1透振方向右旋转27，/2片后再放一右旋石英片，在两个透振方向平行的偏振片P1、P2之间放一/2片，其主截面沿P1透振方向右旋转27，/2片后再放一右旋石英片，其旋光率为=18/mm，用波长为的单色光入射到P1上。求在P2后消光时石英片的厚度为多少?若要P2后消光，则/2片和旋光片应使光矢量转过90。令/2片使光矢量转过2

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