热学

引言

0.1 热学研究的对象和内容

0.1.1 热现象

0.1.2 热力学系统

0.2 热学研究方法

0.2.1 宏观方法

0.2.2 微观方法

0.3 热学发展史上重要纪年简表

0.3.1 量热学与热力学

0.3.2 经典统计物理

第1章 气体的平衡态及其物态方程

1.1 平衡态物态参量

1.1.1 热力学系统的平衡态与非平衡态

1.1.2 物态参量

1.2 温度

1.2.1 热力学第零定律

1.2.2 温度、温标

1.3 理想气体物态方程

1.3.1 玻意耳定律

1.3.2 理想气体物态方程

1.3.3 普适气体常量R

1.3.4 混合理想气体物态方程

第1章 思考题

第1章 习题

第2章 气体分子动理论的基本概念

2.1 物质分子动理论基本图像

2.1.1 物质的微观模型

2.1.2 理想气体微观模型

2.2 理想气体压强公式

2.2.1 理想气体压强的微观意义

2.2.2 推导理想气体压强公式的统计假设

2.2.3 理想气体压强公式推导

2.2.4 压强公式的意义及压强的实质

2.3 温度公式及温度的实质

2.3.1 温度的微观解释

2.3.2 对理想气体定律的验证

2.4 分子力 分子势能曲线

2.5 范德瓦尔斯物态方程

2.6 其他气体的物态方程

第2章 思考题

第2章 习题

第3章 气体分子热运动速率和能量的统计分布律

3.1 统计规律的基本概念

3.2 气体分子的速率分布律

3.2.1 速率分布函数

3.2.2 麦克斯韦速率分布律

3.2.3 三种统计速率

3.2.4 用约化速率表示的麦克斯韦速率分布律

3.3 麦克斯韦速度分布律

3.3.1 速度空间与速度分布函数

3.3.2 用分子射线实验验证麦克斯韦速度分布

3.4 玻尔兹曼分布律

3.4.1 重力场中分子按高度的等温分布

3.4.2 玻尔兹曼密度分布律

3.4.3 麦克斯韦一玻尔兹曼分布律

3.5 能量均分定理与热容

3.5.1 自由度的一般概念

3.5.2 从能量角度重新定义自由度

3.5.3 能量按自由度均分定理

3.5.4 理想气体的内能及热容

第3章 思考题

第3章 习题

第4章 气体内的输运过程

4.1 气体分子的平均碰撞次数和平均自由程

4.1.1 分子碰撞截面

4.1.2 分子的平均自由程和碰撞频率

4.1.3 气体分子按自由程的分布+

4.2 输运过程

4.2.1 输运过程的宏观规律

4.2.2 输运过程的微观解释

……

第5章 热力学第一定律

第6章 热力学第二定律

习题参考答案

习题参考书目

《热学/物理类专业系列教材》是编者在多年讲授热学课程的基础上，认真参考近年来出版的优秀热学教材，针对热学课时数较少的物理专业编写的。体系和内容符合教学需要，内容简明扼要，突出物理图像，适当降低了难度。《热学/物理类专业系列教材》包括六章：气体的平衡态及其物态方程、气体动理论的基本概念、气体分子热运动速率和能量的统计分布律、气体内的输运过程、热力学第一定律、热力学第二定律（同时介绍了信息熵、自由能、自由焓的概念）。在引言中简要列出热学发展史上的重要事件年表。各章思考题、习题的配置围绕最基本知识点内容，适当进行了知识的扩展和深化。《热学/物理类专业系列教材》可作为高等院校物理类专业热学课程教材，也可供其他专业选用。