熱物理學教程目錄

緒論

第一章 熱力學系統(tǒng)的平衡態(tài)和物態(tài)方程

1．1 熱力學系統(tǒng)的平衡態(tài)及其描述

1．2 溫度和溫標

1．3 物態(tài)方程

1．4 物質的微觀模型

1．5 理想氣體壓強與溫度的微觀意義

1．6 真實氣體的物態(tài)方程

習題

第二章 熱力學第一定律

2．1 功和熱量

2．2 熱力學第一定律

2．3 熱容量和焓

2．4 焦耳定律

2．5 理想氣體的準靜態(tài)過程

2．6 循環(huán)過程和卡諾循環(huán)

習題

第三章 熱力學第二定律與熵

3．1 熱力學第二定律的表述及其實質

3．2 卡諾定理與熱力學溫標

3．3 克勞修斯等式和不等式

3．4 熵和熱力學基本方程

3．5 熵增加原理

習題

第四章 均勻物質的熱力學性質

4．1 自由能吉布斯函數

4．2 麥氏關系及其簡單應用

4．3 氣體的節(jié)流過程和絕熱膨脹過程

4．4 基本熱力學函數特性函數

4．5 平衡輻射的熱力學性質

4．6 磁介質的熱力學性質

習題

第五章 相變

5．1 物態(tài)和相

5．2 熱動平衡判據

5．3 開系的熱力學基本方程

5．4 單元系的復相平衡

5．5 臨界點和氣液兩相的轉變

5．6 表面相對相變的影響

5．7 相變的分類

習題

第六章 輸運現象與非平衡態(tài)理論

6．1 非平衡態(tài)與非平衡過程

6．2 氣體的熱傳導過程與能量輸運

6．3 流體的黏滯性與動量輸運

6．4 氣體擴散現象與物質輸運

習題

第七章 近獨立粒子的最概然分布

7．1 粒子運動狀態(tài)的描述

7．2 系統(tǒng)微觀運動狀態(tài)的描述

7．3 分布和微觀狀態(tài)

7．4 玻耳茲曼分布

7．5 玻色分布和費米分布

7．6 三種分布的關系

習題

第八章 玻耳茲曼統(tǒng)計

8．1 熱力學量的統(tǒng)計表達式

8．2 理想氣體的物態(tài)方程

8．3 麥克斯韋速度分布律

8．4 能量均分定理

8．5 理想氣體內能和熱容量的量子理論

8．6 理想氣體的熵

8．7 固體熱容量的量子理論

8．8 順磁性固體

8．9 負溫度狀態(tài)

習題

第九章 玻色統(tǒng)計和費米統(tǒng)計

9．1 熱力學量的統(tǒng)計表達式

9．2 弱簡并理想玻色氣體和費米氣體

9．3 理想玻色氣體的玻色一愛因斯坦凝聚

9．4 光子氣體

9．5 金屬中的自由電子氣體

9．6 白矮星的質量極限

習題

第十章 系綜理論

10．1 相空間劉維爾定理

10．2 微正則分布

10．3 微正則分布的熱力學公式

10．4 正則分布

10．5 正則分布的熱力學公式

10．6 實際氣體的物態(tài)方程

10．7 固體的熱容量

10．8 巨正則分布

lO．9 巨正則分布的熱力學公式

10．10 液4He的性質和朗道超流理論

習題

附錄一 常用常數表

附錄二 常用積分公式

習題答案

參考文獻 2100433B

適用于將“熱學”及“熱力學與統(tǒng)計物理學”兩門課程整合為一門課程的應用物理專業(yè)或近物理專業(yè)學生使用。

全書共分為10章，其中熱力學部分(宏觀理論)占6章，統(tǒng)計物理部分(微觀理論)占4章。內容包括：熱力學系統(tǒng)的平衡態(tài)和物態(tài)方程；熱力學第一定律及其應用；熱力學第二定律與熵；均勻物質的熱力學性質；相變；輸運現象與非平衡態(tài)理論；近獨立粒子的最概然分布；玻耳茲曼統(tǒng)計；玻色統(tǒng)計和費米統(tǒng)計；系綜理論。

《熱物理學教程》附有習題和部分參考答案。

是用統(tǒng)計方法研究由大量微觀粒子組成的物質系統(tǒng)內部熱運動規(guī)律及其對系統(tǒng)性質的影響。它是從物質的微觀結構，即從分子、原子的運動和它們之間的相互作用出發(fā)，來研究熱現象的規(guī)律，構成熱現象的微觀理論。統(tǒng)計物理學的前身是氣體分子運動論。統(tǒng)計物理學是從宏觀系統(tǒng)內部的微觀結構出發(fā)，根據微觀粒子所遵從的力學規(guī)律，用統(tǒng)計方法，將系統(tǒng)的宏觀性質及其變化規(guī)律推導出來。所以，統(tǒng)計物理學與熱力學兩者之間可以相互補充。

熱物理性質理想氣體

把嚴格服從波義耳-馬略特定律、蓋·呂薩克定律和查理定律的想象的氣體，稱為“理想氣體”。氣體分子運動論的研究對象主要是氣體物質系統(tǒng)。在通常情況下，氣體中的分子本身所占的體積，比起氣體分子所能自由活動的空間，即氣體的體積是小得多的，所以分子本身的大小可忽略不計。例如，在溫度為0℃、壓強為1大氣壓下的氣體，其密度不到液體的密度的千分之一。在某種情況下忽略氣體分子本身的大小對我們研究的問題影響并不大。若在高溫低壓的情況下，將氣體分子本身的大小忽略掉，則影響就更小。至于氣體分子之間的相互作用力，由于它隨著分子之間距離的增大而迅速地減小，故在一般常溫、常壓下，也可忽略不計氣體分子之間存在著的分子力。也就是說，除了氣體分子之間發(fā)生碰撞的瞬間之外，可認為氣體分子之間是沒有相互作用的。此外，也不考慮氣體分子的內部結構，即認為分子在碰撞過程中不發(fā)生形變。若將氣體分子視為剛體，而分子間的碰撞又是完全彈性碰撞，那么，氣體分子就遵守動量守恒和動能守恒定律。符合上述要求的氣體即稱為理想氣體。在通常的溫度和壓強下，理想氣體和實際氣體的性質差別并不太大。因此，所有的實際氣體在溫度不太低、壓強不太大的情況下，都可近似地看作理想氣體。

玻義耳-馬略特定律：

它反映氣體的體積隨壓強改變而改變的規(guī)律。對于一定質量的氣體，在其溫度保持不變時，它的壓強和體積成反比；或者說，其壓強P 與它的體積V 的乘積為一常量，即

蓋·呂薩克定律：

它反映了氣體體積隨溫度變化而變化的規(guī)律。一定質量的氣體，在保持壓強不變的情況下，它的體積變化與溫度變化成正比，與0℃時的體積成正比，即它的體積隨著溫度作直線變化，其數學表達式為

查理定律：

它反映了氣體壓強隨溫度變化而變化的規(guī)律。一定質量的氣體，當其體積保持不變時，它的壓強P 變化與溫度T 的變化成正比，與0℃時氣體的壓強成正比，即壓強隨溫度作直線變化，其數學表達式為

熱物理性質理想氣體狀態(tài)方程

波義耳-馬略特定律，蓋·呂薩克定律及查理定律給出了一定質量的氣體的三個參量P、V、T 中有一個保持不變時，另兩個狀態(tài)參量的變化規(guī)律。但是，在實際中，這三個參量往往是同時變化的。對于一定質量的理想氣體，在平衡狀態(tài)下，壓強P、體積V 和溫度T 之間存有一定的關系，可用兩種形式來表示。其一是式中角碼1和2分別代表系統(tǒng)所處的兩個平衡態(tài)。其二是或者寫成

植物生理學綜合設計實驗教程，ISBN：9787109165915，作者：

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