热学、热力学与统计物理

丛书序

前言

第1章热力学平衡态温度

1.1热现象的统计和热力学研究方法

1.2热力学平衡态状态变量

1.3热力学第零定律温度

1.4物态方程

1.5温标

1.5.1热力学温标和摄氏温标

1.5.2国际温标

1.6实用温度计

1.6.1气体温度计

1.6.2蒸气压温度计

1.6.3电阻温度计

1.6.4电容温度计

1.6.5热电偶温度计

1.6.6光学高温计

第2章热力学第一定律内能

2.1系统状态随时间的变化过程

2.2热力学第一定律内能

2.3准静态过程功

2.4热容量焓

2.5热量传递的三种方式

2.6理想气体的内能做功和吸热

2.7卡诺(Camot)循环

2.8热机和制冷机

2.8.1斯特林(Stirling)循环

2.8.2埃里克松(Ericsson)循环和磁制冷机

2.8.3热声发动机和热声制冷机

第3章热力学第二定律熵

3.1不可逆过程

3.2热力学第二定律

3.3卡诺定理

3.4热力学温标

3.5态函数熵

3.6熵流和熵产生

3.7特殊情况下的熵产生计算

第4章热力学函数和应用热力学第三定律

4.1引言

4.2勒让德(Legendre)变换

4.3麦克斯韦关系

4.4特性函数

4.5热力学第三定律

4.6流体的节流制冷

4.7流体的绝热膨胀或压缩

4.7.1气体的绝热膨胀制冷

4.7.2液体4He和液体3He减压降温

4.7.3液体3He绝热固化

4.7.43He-4He稀释制冷机

4.8顺磁体的绝热去磁

4.8.1顺磁盐绝热去磁

4.8.2核去磁

4.9负温度的获得

4.10比热容Cy和Cx

4.11表面能

4.12黑体辐射和辐射传热

4.13渗透压

第5章相变(Ⅰ)

5.1物质的三态气体、液体和固体

5.2固体的性质

5.3液体的性质

5.4液晶液晶显示

5.4.1液晶的结构和液晶相的分类

5.4.2液晶显示

5.5物质的气、液、固相变

5.6平衡判据

5.7相平衡条件化学势

5.8克拉珀龙(Clapeyron)方程

第6章相变(Ⅱ)

6.1相图和相变分类

6.2相变现象

6.3过冷过热现象

6.4朗道(Landau)二级相变理论

6.5临界现象临界指数和标度律

第7章多元系复相平衡和化学平衡

7.1粒子数可变体系

7.2多元系复相平衡条件

7.3吉布斯相律

7.4化学平衡

第8章非平衡热力学(输运现象)非平衡态相变

8.1输运现象的经验规律

8.2基本假设

8.3熵密度产生率diS/dt和昂萨格关系

8.4电动效应

8.5热电效应

8.6非平衡态相变

第9章气体动理论(Ⅰ)

9.1压强

9.2温度

9.3范德瓦耳斯方程

9.4麦克斯韦速度分布律

9.5玻尔兹曼分布

9.6能量均分定理

9.7在玻色一爱因斯坦凝聚实验中的应用

9.8气体热容量

第10章气体动理论(Ⅱ)

10.1平均自由程

10.2扩散

10.3热传导

10.4黏滞系数

10.5输运系数之间的关系

习题与答案

参考书目

附录1中英文人名对照

附录2基本物理常量

附录3积分公式

名词索引

学时分配与习题安排的参考意见

　　本书分上、下册，包括普通物理的“热学”部分和四大力学的“热力学与统计物理”的主要内容。本书为上册，主要内容包括：热力学平衡态温度、热力学第一定律内能、热力学第二定律熵、热力学函数和应用热力学第三定律、相变、多元系复相平衡和化学平衡、非平衡热力学、气体动理论等。本书适合物理类学生以及其他需要物理知识较多的非物理专业的学生使用。　　本书分上、下册，包括普通物理的“热学”部分和四大力学的“热力学与统计物理”的主要内容。在内容取舍上避免重复，以满足学时缩短的需要。　　上册包括温度、热力学三定律及热力学函数的应用，相变及非平衡热力学。同时把气体运动论作为统计物理的初步介绍。　　下册包括量子统计、玻尔兹曼统计、费米统计和玻色统计，然后给出经典统计；系统理论对物理类学生深入学习而用，并介绍非平衡态的玻尔兹曼输运方程、涨落理论和布朗运动。　　本书为上册。　　本书适合物理类学生以及其他需要物理知识较多的非物理专业的学生使用。