热学PDF电子书下载

绪论 1

1 热学的研究对象及其特点 1

2 宏观描述方法与微观描述方法 2

第一篇 热力学第零定律与温度 5

第一章 热力学系统的平衡态 5

1.1热力学系统 5

1.2平衡态与非平衡态 6

1.3热力学平衡 7

1.4非平衡态的描述 8

第二章 状态方程 10

2.1状态方程 10

2.2理想气体状态方程 11

2.3混合理想气体状态方程 12

附录2-1各种常用压强单位换算表 13

第三章 温度 18

3.1热力学第零定律 18

3.2温标 20

3.3实用温度计简介 23

第二篇 分子动力论的平衡态理论 32

第四章 物质的微观模型 32

4.1物质由大量分子（或原子）组成 32

4.2分子（或原子）在不停运动中——扩散布朗运动与涨落现象 33

4.3分子间的吸引力与排斥力 37

第五章 理想气体微观描述的初级理论 41

5.1理想气体微观模型 41

5.2单位时间内碰撞在单位面积器壁上的平均分子数 43

5.3理想气体压强公式 45

5.4温度的微观意义 47

附录5-1自然界中一些高温、低温温度的典型数值 49

第六章 真实气体状态方程 54

6.1分子间互作用势能曲线 54

6.2摩擦力的分子理论 58

6.3范德瓦耳斯方程 60

6.4昂尼斯方程 63

6.5几种典型的分子作用力势能曲线 64

第七章 麦克斯韦速率分布 68

7.1几率分布函数 68

7.2分子射线束实验 71

7.3麦克斯韦速率分布 73

附录7-1一些定积分公式 78

第八章 麦克斯韦速度分布 82

8.1速度空间 82

8.2麦克斯韦速度分布 85

8.3相对于vp的速度分量麦克斯韦分布和速率分布误差函数 87

8.4从麦克斯韦速度分布导出速率分布 89

第九章 气体分子平均碰壁数及其应用 93

9.1由麦克斯韦速度分布导出气体分子平均碰壁数及气体压强公式 93

9.2泻流及其应用（热分子压差、分子束、同位素分离） 97

9.3大气逃逸 101

9.4热电子发射 103

第十章 分子动力论对于光子气体的应用 109

10.1光子的主要特征 109

10.2黑本辐射 110

10.3光压 113

10.4斯忒藩－玻耳兹曼定律基尔霍夫定律太阳表面温度估计 116

第十一章 外力场中粒子的分布玻耳兹曼分布 122

11.1等温大气压强公式悬浮微粒按高度的分布 122

11.2回转体中粒子径向分布超速离心技术热带风暴（台风） 124

11.3玻耳兹曼分布 126

第十二章 能量均分定理 129

12.1理想气体的比热容 129

12.2自由度与自由度数 131

12.3能量均分定理 132

12.4能量按自由度均分的物理原因 133

12.5能量均分定理用于布朗粒子 135

12.6能量均分定理的局限 136

第三篇 分子动力论的非平衡态理论 142

第十三章 输运现象的宏观规律 142

13.1粘滞现象的宏观规律 142

13.2扩散现象的宏观规律 147

13.3热传导现象的宏观规律 150

13.4辐射传热 153

13.5对流传热热管地幔环流 158

附录13-1量纲分析法 160

第十四章 气体分子平均自由程 166

14.1碰撞（散射）截面 166

14.2分子间平均碰撞频率与分子间相对速率分布 168

14.3化学动力学 171

14.4气体分子平均自由程 173

附录14-1混合理想气体中异种分子间相对速率分布及平均相对速率公式的证明 175

附录14-2化学反应速率公式的证明 178

第十五章 分子碰撞的几率分布 183

15.1分子的自由程分布 183

15.2分子碰撞时间的几率分布 186

第十六章 气体输运现象的微现解释 189

16.1气体粘滞现象的微观解释 189

16.2气体热传导现象的微观解释 193

16.3气体扩散现象的微观解释 195

16.4看作布朗粒子无规行走的扩散 198

第十七章 稀薄气体中的输运过程 205

17.1稀薄气体的特征 205

17.2极稀薄气体中的热传导现象与粘滞现象 207

17.3极稀薄气体中的扩散现象——分子流动 213

第四篇 热力学第一定律 218

第十八章 可逆与不可逆过程 218

18.1准静态过程 218

18.2可逆与不可逆过程 221

第十九章 功和热量 224

19.1功是力学相互作用下的能量转移 224

19.2体积膨胀功 225

19.3其他形式的功 228

19.4热量是热学相互作用下的能量转移 231

19.5历史上对热的本质的认识 232

第二十章 热力学第一定律 235

20.1能量守恒与转换定律的建立 235

20.2热力学第一定律内能 236

20.3热容与焓 239

第二十一章 第一定律对于气体热力学过程的应用 247

21.1理想气体的内能焦耳实验 247

21.2焦耳－汤姆孙效应 249

21.3理想气体的等容、等压、等温过程 254

21.4绝热过程大气温度绝热直降率气体声速公式 255

21.5多方过程 265

附录21-1气体不可逆膨胀中分子力对温度改变的影响 270

附录21-2理想气体热力学过程的主要公式 272

第二十二章 热机与制冷机 278

22.1热机循环 278

22.2卡诺循环 281

22.3内燃机的理想循环 283

22.4制冷循环 289

22.5逆斯特林循环制冷机 291

第五篇 热力学第二定律 301

第二十三章 热力学第二定律 301

23.1热力学第二定律的两种表述及其等效性 301

23.2热力学第二定律的实质 304

第二十四章 卡诺定理 312

24.1引言 312

24.2卡诺定理 312

24.3卡诺定理的应用 316

24.4热力学温标 319

第二十五章 熵与熵增加原理 323

25.1克劳修斯等式 323

25.2熵和熵的计算 324

25.3温－熵图 329

25.4熵增加原理 331

25.5热力学第二定律的数学表达式 336

第二十六章 热力学第二定律及熵的统计意义 342

26.1热力学第二定律的微观解释 342

26.2宏观状态与微观状态 345

26.3熵的微观意义 348

26.4不可逆过程中熵的变化趋向 352

第六篇 物质结构 358

第二十七章 固体 358

27.1引言 358

27.2晶体和非晶体 359

27.3化学键 364

27.4晶体的结合能 368

27.5固体的热学性质 372

27.6固体的力学性质 377

27.7晶体的缺陷、扩散及气体吸收 382

27.8非晶态与准晶 385

27.9聚合物橡胶 389

第二十八章 液体 394

28.1液体的微观结构 394

28.2液体的彻体性质 398

28.3溶解与渗透 401

28.4液晶 405

第二十九章 液体和固体的表面现象 408

29.1引言 408

29.2表面张力与表面能 409

29.3弯曲液面的附加压强 412

29.4润湿与不润湿毛细现象 416

29.5固体表面的吸附界面 422

第七篇 相变 434

第三十章 气液相变 434

30.1气化和凝结 434

30.2真实气体等温线 442

30.3范德瓦耳斯等温线 448

30.4临界点 452

第三十一章 固液、固气相变相图 461

31.1固液及固气相变 461

31.2相图 463

31.3克拉珀龙方程 467

思考题、习题的提示与答案 479

参考书目 498