自从爱因斯坦提出相对论之后，可以说相对论已经渗透到各个领域的研究，同时也檄起了大量物理学家对相对论量子气体的研究兴趣。费米气体虽然不能像玻色气体那样在低温下发生玻色-爱因斯坦凝聚现象，然而在适当的外界条件下，简并费米系统中可以观测到Bardeen-Cooper-Schrieffer相变，吸引相互作用可以促使费米面附近的原子形成库伯对，其行为犹如玻色子，而现在对费米系统的研究都未考虑相对论。本文主要研究了相对论效应对费米系统热力学性质的影响。　　 我们首先用量子统计的方法得到广义外势下相对论费米系统的巨配分函数，进而求得系统的平均粒子数、内能和热容量的解析表达式，并讨论了广义外势中相对论费米气体的费米能。其次，我们研究了硬球势中相对论费米系统的热力学性质。我们运用量子统计和数值模拟相结合的方法得到了三维硬球势中费米系统内能和热容量的变化曲线，并给出了高温和低温近似下的表达式。然后我们又研究了谐振势中相对论费米系统的热力学性质。结果显示：无论是硬球势还是谐振势，与非相对论比较，相对论费米气体的内能和热容量更高；随着温度的升高，特征量越大，内能越大；相对论特征量越大，热容量的转折温度越低；低温和高温情况下，内能和热容量的变化有所不同；谐振势中相对论费米系统的内能和热容量都高于硬球势中的系统内能和热容量。最后总结全文并对该领域未来的研究做一展望。