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绪论1

第一章 热力学系统的平衡态和物态方程3

1.1热力学系统的平衡态及其描述3

1.2温度和温标5

1.3物态方程10

1.4物质的微观模型13

1.5理想气体压强与温度的微观意义17

1.6真实气体的物态方程19

习题22

第二章 热力学第一定律25

2.1功和热量25

2.2热力学第一定律29

2.3热容量和焓31

2.4焦耳定律32

2.5理想气体的准静态过程34

2.6循环过程和卡诺循环43

习题47

第三章 热力学第二定律与熵50

3.1热力学第二定律的表述及其实质50

3.2卡诺定理与热力学温标53

3.3克劳修斯等式和不等式56

3.4熵和热力学基本方程58

3.5熵增加原理61

习题65

第四章 均匀物质的热力学性质68

4.1自由能 吉布斯函数68

4.2麦氏关系及其简单应用69

4.3气体的节流过程和绝热膨胀过程73

4.4基本热力学函数 特性函数75

4.5平衡辐射的热力学性质79

4.6磁介质的热力学性质81

习题83

第五章 相变86

5.1物态和相86

5.2热动平衡判据88

5.3开系的热力学基本方程92

5.4单元系的复相平衡93

5.5临界点和气液两相的转变98

5.6表面相对相变的影响102

5.7相变的分类105

习题107

第六章 输运现象与非平衡态理论109

6.1非平衡态与非平衡过程109

6.2气体的热传导过程与能量输运113

6.3流体的黏滞性与动量输运118

6.4气体扩散现象与物质输运122

习题127

第七章 近独立粒子的最概然分布129

7.1粒子运动状态的描述129

7.2系统微观运动状态的描述136

7.3分布和微观状态139

7.4玻耳兹曼分布143

7.5玻色分布和费米分布146

7.6三种分布的关系148

习题149

第八章 玻耳兹曼统计150

8.1热力学量的统计表达式150

8.2理想气体的物态方程154

8.3麦克斯韦速度分布律156

8.4能量均分定理159

8.5理想气体内能和热容量的量子理论163

8.6理想气体的熵168

8.7固体热容量的量子理论169

8.8顺磁性固体170

8.9负温度状态172

习题174

第九章 玻色统计和费米统计177

9.1热力学量的统计表达式177

9.2弱简并理想玻色气体和费米气体179

9.3理想玻色气体的玻色—爱因斯坦凝聚181

9.4光子气体185

9.5金属中的自由电子气体189

9.6白矮星的质量极限193

习题195

第十章 系综理论197

10.1相空间 刘维尔定理197

10.2微正则分布200

10.3微正则分布的热力学公式203

10.4正则分布208

10.5正则分布的热力学公式209

10.6实际气体的物态方程212

10.7固体的热容量217

10.8巨正则分布221

10.9巨正则分布的热力学公式223

10.10液4He的性质和朗道超流理论228

习题235

附录一 常用常数表236

附录二 常用积分公式237

习题答案239

参考文献244