（1）简述焦耳-汤母孙多孔塞实验的主要内容。（2）写出焦耳-汤母孙系数的定义...

问答题 （1）简述焦耳-汤母孙多孔塞实验的主要内容。
（2）写出焦耳-汤母孙系数的定义式。
（3）证明

参考答案：

（1）焦耳-汤姆孙多孔塞实验是在一装有多孔塞的管道中，让气体由一端经过多孔塞流入另一端，观察气体温度随压强的变化。

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1.问答题 一块晶体包含N个原子，原子的自旋磁矩为μ₀，被置于均匀磁场H中，这些原子可取三个取向：平行、垂直和反平行磁场。求：
（a）晶体的配分函数
（b）晶体的磁矩
（c）高温弱场和低温强场的磁矩

参考答案：

（a）将原子在外场中能量看作是内能一部分，晶体配分函数为：

（b）从热力学方程：

2.问答题 对某固体进行测量得，其中A，B为常数，求该固体的物态方程。

参考答案：
法一：由①保持P不变，分离变量积分得

保持T不变，上式对P求偏导，得

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3.问答题铜棒的一端与127℃的无穷大热源接触，另一端与27℃的无穷大热源接触。当棒在稳定导热时，传导的热量为5016J，试求：棒和热源的总熵变。

参考答案：

4.问答题 1mol理想气体分别通过下述三个可逆过程
（1）先通过等压过程再通过等温过程；
（2）先通过等容过程再通过等温过程；
（3）先通过等温过程再通过绝热过程。
从相同的初态（T₁，V₁）到相同的未态（T₂，V₂），求体系的熵的变化。

参考答案：

5.问答题一均匀杆的两端分别与温度为T₁和T₂的大热源接触并达到稳定态，今取去与杆接触的热源，经过一段时间后杆趋于平衡态，设杆的质量为m，定压比热容为常数C_p，求这一过程熵的变化是多少？

参考答案：

6.问答题假设一容器内盛有理想气体，容器内有一活门把它分成两部分，每部分的体积分别为V₁和V₂；内含理想气体的物质的量分别为V₁和V₂，两边温度相等。若V₁≠V₂，则活门开启后，将出现理想气体的扩散。求理想气体扩散前后熵的变化。

参考答案：活门开启，气体扩散并最后达到平衡态后的总熵是

扩散过程前后的熵的变化是

利用...

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7.问答题试求理想气体的等温压缩系数K_T。

参考答案：

已知理想气体的物态方程由此易得：

8.问答题 证明任何一种具有两个独立参量T，p的物质，其物态方程可由实验测得的体胀系数α及等温压缩系数K_T，根据下述积分求得：

如果，试求物态方程。

参考答案：以T，p为自变量，物质的物态方程为V=V（T，P），
其全微分为

根据体胀系数a和等温压...

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9.问答题 在0℃和lp_n下，测得一铜块的体胀系数和等温压缩系数分别为，α=4.85×10^-5K^-1和K_T=7.8×10^-7p_n^-1。α和K_T可近似看作常量，今使铜块加热至10℃，问：
（a）压强要增加多少p_n才能使铜块的体积维持不变？
（b）若压强增加100p_n，铜块的体积改变多少？

参考答案：

如系统的体积不变，dp与dT的关系为
将上式积分可得：
将所给数据代入可得：

将所给数据代入可得：

10.问答题 已知，求证

参考答案：