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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