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本书是热学基础教程,共分6章,内容包括:绪论、气体的平衡态及其物态方程、气体分子动理学理论的基本概念、气体分子热运动速率和能量的统计分布规律、气体中的输运现象、热力学 定律、热力学第二定律本书可作为高等院校物理学类专业的教材,也可供有关专业的读者参考。

前言

第1章 绪论

1.1 热学研究的对象和内容

1.1.1 热现象

1.1.2 热力学系统

1.2 热学研究方法

1.2.1 宏观与微观

1.2.2 宏观方法——热力学的方法

1.2.3 微观方法——统计物理学的方法

1.3 热学发展 重要纪年简表

1.3.1 量热学与热力学

1.3.2 经典统计物理

第2章 气体的平衡态及其物态方程

2.1 平衡态物态参量

2.1.1 热力学系统的平衡态与非平衡态

2.1.2 物态参量

2.2 温度

2.2.1 热力学第零定律

2.2.2 温标

2.3 理想气体物态方程

2.3.1 玻意耳定律

2.3.2 理想气体物态方程

2.3.3 普适气体常量

2.3.4 混合理想气体物态方程

习题

第3章 气体分子动力学理论的基本概念

3.1 物质分子动力学理论的基本图像

3.1.1 物质的微观模型

3.1.2 物质各种相的形成及特点

3.2 理想气体的微观模型

3.3 理想气体压强公式

3.3.1 气体压强的微观意义

3.3.2 理想气体压强的微观推导

3.3.3 气体内部的压强

3.4 温度的微观意义

3.5 分子力-分子势能曲线

3.5.1 分子间的势能

3.5.2 分子碰撞的有效直径和固体分子的热振动

3.6 范德瓦耳斯气体的物态方程

习题

第4章 气体分子热运动速率和能量的统计分布规律

4.1 概率的基本知识

4.1.1 随机变量是分离的情况

4.1.2 随机变量是连续的情况

4.2 理想气体的麦克斯韦速率分布

4.2.1 单纯理想气体的麦克斯韦速率分布

4.2.2 混合理想气体的麦克斯韦速率分布

4.3 理想气体的麦克斯韦速度分布

4.4 外力场中自由粒子的分布玻尔兹曼分布

4.4.1 重力场中的大气压强

4.4.2 玻尔兹曼分布

4.5 热容量自由度能量均分定理

4.5.1 热容量

4.5.2 自由度

4.5.3 能量均分定理

习题

第5章 气体中的输运现象

5.1 输运现象的宏观规律

5.1.1 热传导现象

5.1.2 扩散现象

5.1.3 黏性现象

5.2 分子间的碰撞气体分子的平均自由程

5.2.1 分子间的碰撞在气体输运过程中的重要性

5.2.2 气体分子的碰撞截面

5.2.3 气体分子的平均碰撞频率

5.2.4 气体分子的平均自由程

5.3 气体输运系数的微观解释

5.3.1 气体系统黏度

5.3.2 气体系统热导率

5.3.3 气体系统扩散系数

习题

第6章 热力学 定律

6.1 热力学过程

6.1.1 热力学过程及准静态过程

6.1.2 弛豫时间-准静态过程实现的条件及判断方法

6.2 功

6.2.1 热力学的广义功

6.2.2 体积功

6.3 热量

6.4 热力学 定律

6.4.1 内能

6.4.2 热力学 定律的表述

6.5 热力学 定律在关于物体性质讨论中的应用

6.5.1 热容量与焓

6.5.2 焦耳-汤姆孙实验

6.5.3 理想气体内能和焓的表达式

6.6 热力学 定律对理想气体典型过程分析

6.6.1 理想气体的等体、等压、等温过程

6.6.2 理想气体的 热过程

6.6.3 理想气体的多方过程

6.7 循环过程和卡诺循环

6.7.1 循环过程的概念、性质和效率

6.7.2 理想气体的卡诺循环及其效率

习题

第7章 热力学第二定律

7.1 可逆过程与不可逆过程

7.1.1 自然过程的方向

7.1.2 可逆过程与不可逆过程的概念

7.1.3 利用四种不可逆因素判别可逆过程与不可逆过程

7.2 热力学第二定律的语言表述

7.2.1 热力学第二定律的开尔文表述

7.2.2 热力学第二定律的克劳修斯表述

7.2.3 开尔文表述与克劳修斯表述的等价性

7.3 热力学第二定律的数学表述和熵增加原理

7.3.1 卡诺定理

7.3.2 克劳修斯等式

7.3.3 状态函数——熵

7.3.4 温-熵图（T-S图）

7.3.5 理想气体熵变的计算

7.3.6 不可逆过程中熵变的计算与熵增加原理

7.3.7 克劳修斯不等式与热力学第二定律的数学表达式

7.4 熵及热力学第二定律的统计意义

7.4.1 微观熵——玻尔兹曼熵

7.4.2 微观熵与宏观熵的关系

7.4.3 微观熵及热力学第二定律的统计意义

7.4.4 熵与信息

7.5 热力学第二定律的应用举例

7.5.1 卡诺定理的另一种证明

7.5.2 对时间的理解

7.5.3 黑洞温度的发现

习题

部分习题参考答案

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