《福建师范大学22春《热力学与统计物理》离线作业二及答案参考10》由会员分享，可在线阅读，更多相关《福建师范大学22春《热力学与统计物理》离线作业二及答案参考10（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、福建师范大学22春热力学与统计物理离线作业二及答案参考1. 黏数(比浓黏度)，对数黏数(比浓对数黏度)和特性黏数都与溶液浓度有关。( )黏数(比浓黏度)，对数黏数(比浓对数黏度)和特性黏数都与溶液浓度有关。()错误特性黏数的定义为，与浓度无关。2. 结晶高聚物在熔融过程中( )。 A温度上升 B温度下降 C保持恒温结晶高聚物在熔融过程中()。A温度上升B温度下降C保持恒温A3. 太阳、点燃的火把、霓虹灯、电视荧屏、萤火虫、水母，把它们分成两类：一类包括_，其特征为_；另一类包括_太阳、点燃的火把、霓虹灯、电视荧屏、萤火虫、水母，把它们分成两类：一类包括_，其特征为_；另一类包括_，其特征为_太
2、阳、萤火虫、水母；自然光源；点燃的火把、霓虹灯、电视荧屏；人造光源4. 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、
3、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) 因为 ， (19) 而 ， (20) ， (21)
4、所以，由式(19)式(22)，得 . (23) 5. 一摆在空中振动，某时刻，振幅为A0=0.03m，经t1=10s后，振幅变为A1=0.01m问：由振幅为A0时起，经多长时间，其振幅一摆在空中振动，某时刻，振幅为A0=0.03m，经t1=10s后，振幅变为A1=0.01m问：由振幅为A0时起，经多长时间，其振幅减为A2=0.003m?阻尼振动有： A=A0e-t A1=A0e-t1 得： A2=A0e-2 得t221s 6. 由光散射理论的光强公式解释为何球晶的SALS的Hv图是四叶瓣图形的?由光散射理论的光强公式解释为何球晶的SALS的Hv图是四叶瓣图形的? 式中：I为散射光强度；A为比例
5、常数；V0为球体积；为几何偏振修正项；U为形状因子；SiU为U的正弦积分，一般情况取U=4.09；1，2为光轴方向和垂直于光轴方向上的极化率。从而，即散射强度是sin2的函数，于是在=/4，3/4，5/4，7/4时存在散射强度极大值。 7. 凝胶是介于固体和液体之间的分散系统，下列关于刚性凝胶的描述，不正确的是( )A是非膨胀性的B凝胶是介于固体和液体之间的分散系统，下列关于刚性凝胶的描述，不正确的是( )A是非膨胀性的B具有多孔性的结构C凡是能润湿的液体，其吸收作用并无选择性D线性大分子所形成的凝胶多属刚性凝胶正确答案：D8. 处于激发态的原子是不稳定的，经过或长或短的时间t(t的典型值为1
6、10-8s)就要自发地跃迁到较低能级上而发出处于激发态的原子是不稳定的，经过或长或短的时间t(t的典型值为110-8s)就要自发地跃迁到较低能级上而发出相应的光子。由海森伯不确定关系式可知，激发态原子的能级E就有一个相应的不确定值E，这又使得所发出的光子的频率有一不确定值而使相应的光谱线变宽。此值叫做光谱线的自然宽度。试求电子由激发态跃迁回基态时所发出的光形成的光谱线的自然宽度。(En+E)-E1=En-E1+E=h+h=h(+)，因，而，所以 9. 一辆铁路平车装有货物，货物与车底板之间的静摩擦系数为0.25，如果火车以30kmh的速度行驶问要使货物不发生一辆铁路平车装有货物，货物与车底板之
7、间的静摩擦系数为0.25，如果火车以30km/h的速度行驶问要使货物不发生滑动，火车从刹车到完全静止所经过的最短路程是多少?10. 若r是某点到质心的距离，则该物体转动惯量可表示为I=m*(r)2。( )若r是某点到质心的距离，则该物体转动惯量可表示为I=m*(r)2。( )正确答案：11. 设有一列简谐横波： 其中x，y的单位是cm，t的单位是s。试求： (1)振幅A，角频率，波速u和波长； (2)振动初相设有一列简谐横波：其中x，y的单位是cm，t的单位是s。试求：(1)振幅A，角频率，波速u和波长；(2)振动初相位是的位置x。(1)A=5.0cm，=4.0/s，u=2.0m/s，=10c
8、m； (2)x=(-3.0+10k)cm，k=0，1，2， 12. 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13. 下列性质中大分子溶液不具备的是( )A系统具有很大的相界面B扩散慢C不能透过半透膜D具有丁下列性质中大分子溶液不具备的是( )A系统具有很大的相界面B扩散慢C不能透过半透膜D具有丁达尔效应正确答案：A14. 任何一个实际的弹簧都是有质量的，如果考虑弹簧的质量，弹簧振子的振动周期将变大还是变小?任何一个实际的弹簧都是有质量的，如果
9、考虑弹簧的质量，弹簧振子的振动周期将变大还是变小?从质量的意义上说，质量表示物体的惯性。弹簧本身的质量计入时，系统的质量增大，更不易改变运动状态。对不断地周期性改变运动状态的弹簧振子的简谐运动来说，其进程一定要变慢。这就是说，考虑弹簧的质量时，弹簧振子的振动周期要变大。15. 太阳光射到地球大气顶层的强度为1.38104w/m2。求该处太阳光内的电场强度和磁感应强度的方均根值。(视太阳光太阳光射到地球大气顶层的强度为1.38104w/m2。求该处太阳光内的电场强度和磁感应强度的方均根值。(视太阳光为简谐电磁波。) 太阳光内的电场强度的方均根值为 =7.210-6V/m 太阳光内的磁感应强度的方
10、均根值为 Brms=Erms/c=7.2102/(3108) =2.410-6T知识点窍 简谐电磁波的强度： 逻辑推理 太阳光照射到地球大气层的强度已知，并且将太阳光视为简谐电磁波，即简谐电磁波的强度已知，则根据简谐电磁波的强度公式可以求出电场强度和磁场强度。 16. 有一平板电容器，极板是半径为R的圆形板，现将两极板由中心处用长直引线连接到一远处的交变电源上，有一平板电容器，极板是半径为R的圆形板，现将两极板由中心处用长直引线连接到一远处的交变电源上，使两极板上的电荷量按规律q=q0sint变化略去极板边缘效应，试求两极板间任一点的磁场强度正确答案：17. 高分子的构型和构象有什么不同?等规
11、聚丙烯晶体中的螺旋链属于构型范畴还是构象范畴?高分子的构型和构象有什么不同?等规聚丙烯晶体中的螺旋链属于构型范畴还是构象范畴?构型是指分子中由化学键所固定的原子在空间的排列。高分子链的构型是在合成过程中形成的，它不能被任何物理方法改变。而构象是围绕单键内旋转而形成的分子中的原子的各种空间排列的形态。等规聚丙烯晶体中的螺旋链属于构象范畴。18. 质量为m的物体沿斜面向下滑动当斜面的倾角为时，物体正好匀速下滑问：当斜面的倾角增大到时，物体从高为h质量为m的物体沿斜面向下滑动当斜面的倾角为时，物体正好匀速下滑问：当斜面的倾角增大到时，物体从高为h处由静止滑到底部需要多少时间?19. 光滑桌面上有两个
12、半径同为R、质量同为m的匀质刚性圆盘A，B。设A以平动速度与静止的B相碰，接触时连心线与方向光滑桌面上有两个半径同为R、质量同为m的匀质刚性圆盘A，B。设A以平动速度与静止的B相碰，接触时连心线与方向线成45夹角，如图所示。已知碰撞过程中连心线方向为弹性碰撞，但接触处有切向摩擦，摩擦因数为试求碰后A，B的平动速度A，B和各自转动角速度A，B，答案须按图中所示的x，y，z坐标轴给出各矢量的分量表述。A(O，Ay，O)，B(O，By，O)； A(0，0，-)，B(0，0，-)；20. 确定分子点群，B5H9群属C4v，以B1为顶点的四方锥体有三中心和五中心键。确定分子点群，B5H9群属C4v，以B
13、1为顶点的四方锥体有三中心和五中心键。正确答案：21. 密度为的不可压缩液体置于一开口的圆柱形容器内，若此容器绕对称轴作高速旋转，求液体内压强分布和液体表面密度为的不可压缩液体置于一开口的圆柱形容器内，若此容器绕对称轴作高速旋转，求液体内压强分布和液体表面的形状。从流体静力学角度求解。 以容器为参考系，以液面中心为原点，如图9.8所示。此时流体内任一流体质点都受到重力与惯性力的作用，相应的体力密度为-g和，其中为沿水平方向的单位向量。由流体静力学方程 得到 所以有 =2rdr-gdz 积分后得 当r=0时，z=0，p=p0(p0是液体表面的压强，即大气压强)，代入上式，最后求得液体内压强分布为 由于液体表面上任一点的压强为大气压强p=p0，最后得到液体表面的曲线方程为 由此式知道液体表面为一旋转抛物线。 22. 高聚物熔体的剪切黏度在牛顿区都相等。 ( )
