物理 选择题 简单

配分函数及热力学量联系 — 物理选择题

热力学与统计物理 统计物理基本概念与玻尔兹曼统计 AI 三重审校通过

题目
某系统由 N 个独立的可分辨粒子组成,每个粒子只有两个能级:ε₁=0 和 ε₂=ε(ε>0)。已知该系统的单粒子配分函数为 Z = e⁰ + e^(-ε/(kT)) = 1 + e^(-ε/(kT)),其中 k 为玻尔兹曼常数,T 为温度。利用配分函数 Z 与内能 U 的关系 U = NkT²·(∂lnZ/∂T)_V,求该系统的内能 U 的表达式。A. U = Nε·e^(-ε/(kT)) B. U = Nε/(1+e^(ε/(kT))) C. U = Nε/(e^(ε/(kT))−1) D. U = Nε/(1+e^(-ε/(kT)))