熱力學與統計物理簡明教程

內容概要

　　《熱力學與統計物理簡明教程》是依據高等學校物理學類專業(yè)本科“熱力學與統計物理學”課程教學大綱的基本要求，并本著易教易學的原則而編寫的本書在體系安排、講解方式和結果分析三方面作了改進，具有條理清晰、背景翔實和學以致用的特色全書共九章，內容包括熱力學基本定律、熱力學函數及關系、相平衡與相變、統計熱力學、玻耳茲曼統計、系綜理論、量子統計、非平衡統計力學初步、計算統計物理本書含有練習題、思考題、習題和模擬試題以及部分習題答案?！　”緯m合作為普通高等學校物理學類專業(yè)和相近專業(yè)“熱力學與統計物理學”課程的教材和參考書。

書籍目錄

第一章 熱力學基本定律1.1 物態(tài)方程和狀態(tài)參量1.2 熱力學第零定律1.2.1 定律的內容1.2.2 溫度的意義與溫度計1.3 熱力學第一定律1.3.1 功和熱1.3.2 內能與兩個相關實驗1.3.3 第一定律及應用1.3.4 第一定律的一種微觀解讀1.4 熱力學第二定律1.4.1 第二定律的表述1.4.2 熱機1.4.3 卡諾定理1.4.4 TdS方程1.4.5 熵變計算1.5 熱力學第三定律1.5 ,1第三定律的歷史1,5.2 量子觀點1.5.3 熱力學絕對零度的不可實現和低溫熱容本章小結附錄思考題和習題第二章 熱力學函數及關系2.1 焓、自由能和吉布斯函數2.2 特性函數與麥克斯韋關系52.3 均勻物質熱力學2.3.1 表面系統的熱力學2.3.2 磁和電介質熱力學2.3.3 低溫獲得的方式2.4 熱輻射的熱力學2.5 熱力學穩(wěn)定性本章小結附錄思考題和習題第三章 相平衡與相變3.1 開放系統與相律3.2 克拉珀龍方程3.3 氣液兩相的平衡與轉變3.4 相變的分類3.5 臨界現象本章小結附錄思考題和習題第四章 統計熱力學4.1 熱力學概率4.1.1 從投擲硬幣談起4.1.2 熱力學概率與熵的關系4.2 第二定律的一種微觀理解4.3 準熱力學方法4.4 微觀狀態(tài)的經典和量子描寫4.4.1 微觀狀態(tài)的經典描寫4.4.2 微觀狀態(tài)的量子描寫4.5 信息論基礎本章小結附錄習題第五章 玻耳茲曼統計第六章 系綜理論第七章 量子統計第八章 非平衡統計力學初步第九章 計算統計物理課程總結模擬試題習題答案教學安排建議參考文獻常用物理常量

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：什么是熱力學？熱力學是研究宏觀體系表現出的與熱現象有關規(guī)律的科學，核心構架是熱力學第一和第二定律.在所有自然過程的虛擬工廠中，第一定律扮演著記賬員（會計）的角色，關心的是收支與平衡；而第二定律發(fā)揮著一個廠長的作用，掌控過程的方向和行為.由于傳統熱力學的基礎僅僅是幾條經驗規(guī)律，因而具有很大的普遍性，結論與特殊物理模型無關，可以應用于許多物理、化學領域和工程科學中。熱力學的任務是什么？熱力學的工作是盡可能清楚地定義適當的物理量（狀態(tài)量，溫度系其中最為重要的狀態(tài)量），這些量能描寫物質的宏觀性質，并把這些量用物態(tài)方程和熱力學定律聯系起來.熱力學不能給出熱現象在微觀水平上的解釋，所以諸如分子的熱運動等不是熱力學的課題，而這要依賴物理模型，是統計物理的任務；也不能去描寫隨時間變化的過程，熱力學關心的是系統的平衡態(tài)，而無法探討系統如何達到平衡以及對應的過程.研究的對象既可以是常見的均勻物質系統，例如氣體就是最簡單的一種，也能探討材料物理、核物理、天體物理、低溫量子系統、相對論粒子的某些熱力學行為.開爾文去世一個世紀后的現代熱力學研究者的主要興趣在于：擴展熱力學理論以超越它在19世紀所給出的極限，并用來解釋在納米尺度上生命發(fā)動機是如何實際工作的。熱力學與力學有何差別？熱力學定律與力學定律相比有一種稍稍不同的味道，顯示了更多的人為痕跡，雖然這些基本定律具有上述已談到的優(yōu)勢，但它并不具備牛頓定律那樣的預言能力.熱力學更接近于所觀察現象的自身，所以人們把熱力學理論概括為“唯象理論”，此外，牛頓力學與熱力學第二定律之間還存在一個根本的差別，因為牛頓第二運動定律及它所給出的粒子軌道結果，并沒有定義一個時間之箭。

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《熱力學與統計物理簡明教程》由高等教育出版社出版。

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