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教学流程图 1

第1章 热力学第一定律 1

1.1 宏观物理 1

1.2 有关热的一些概念 4

1.3 第一定律 11

1.4 磁功 22

小结 29

习题1 29

第2章 热力学第二定律Ⅰ 31

2.1 自然过程的方向 31

2.2 宏观态的统计权重 34

2.3 孤立系统的平衡 41

2.4 肖脱基缺陷 51

2.5 置于热浴中的系统的平衡 56

小结 70

习题2 72

第3章 顺磁性 74

3.1 置于热浴中的顺磁固体 74

3.2 热容和熵 81

3.3 孤立的顺磁固体 84

3.4 负温度 85

习题3 89

第4章 热力学第二定律Ⅱ 90

4.1 用于无穷小变化的第二定律 90

4.2 克劳修斯不等式 97

4.3 简单应用 100

4.3.1 水受热时的熵变 101

4.3.2 冰融化时的熵变 102

4.3.3 温度趋于相等过程的熵变 102

4.3.4 理想气体的等温压缩 103

4.4 亥姆霍兹自由能 105

4.5 其它热力学势 108

4.6 最大功 111

4.7 热力学第三定律 114

4.8 热力学第三定律(续) 118

小结 121

习题4 123

第5章 简单热力学系统 125

5.1 第二定律的其它表述形式 125

5.2 热机和致冷机 126

5.3 两种热容之差 133

5.4 理想气体的性质 135

5.4.1 熵 135

5.4.2 混合熵 137

5.5 实际气体的性质 141

5.5.1 焦耳效应 141

5.5.2 焦耳-汤姆孙效应 144

5.5.3 对流热交换器 149

5.6 绝热冷却 150

习题5 157

第6章 固体的热容 160

6.1 引言 160

6.2 爱因斯坦理论 162

6.2.1 爱因斯坦结果的推导 162

6.2.2 爱因斯坦结果同实验的比较 169

6.3 德拜理论 172

6.3.1 德拜结果的推导 172

6.3.2 德拜结果同实验的比较 178

习题6 180

第7章 经典理想气体 181

7.1 经典理想气体的定义 182

7.2 配分函数 186

7.3 经典情形的有效性判据 193

7.4 物态方程 196

7.5 热容 198

7.6 熵 200

7.7 麦克斯韦速度分布 203

7.8 实际气体 212

7.9 经典统计力学 226

7.9.1 能量均分 232

习题7 238

第8章 相平衡 241

8.1 平衡条件 242

8.2 平衡条件的另一种推导方法 245

8.3 平衡条件的讨论 246

8.4 克劳修斯-克拉珀龙方程 250

8.5.1 熔点与压强的关系 254

8.5 克劳修斯-克拉珀龙方程的应用 254

8.5.2 沸点与压强的关系 255

8.5.3 蒸气压曲线 256

8.6 临界点 257

习题8 262

第9章 量子理想气体Ⅰ 264

9.1 引言 264

9.2 量子统计法 265

9.3 配分函数 270

习题9 272

第10章 黑体辐射 273

10.1 引言 273

10.2 光子的配分函数 274

10.3 普朗克定律：推导 277

10.4 黑体辐射的性质 279

10.5 黑体辐射的热力学 285

习题10 288

第11章 量子理想气体Ⅱ 289

11.1 配分函数 290

11.2 配分函数：另一种方法 299

11.3 经典极限 308

11.4 金属的自由电子模型 310

11.4.1 费密-狄拉克分布 311

11.4.2 金属中自由电子的热容 318

11.5 玻色-爱因斯坦凝结 320

习题11 328

第12章 粒子数可改变的系统 330

12.1 引言 330

12.2 巨配分函数 333

12.3 经典理想气体 339

12.4 量子理想气体 340

12.4.1 量子理想气体中的涨落 342

12.5 多元系 344

习题12 349

附录A 数学结果 350

A.1 斯特令公式 350

A.2 积分∫∞0(ex-1)-1x3dx的计算 351

A.3 动力论的某些积分 354

附录B 态密度 357

B.1 普遍情况 357

B.2 薛定谔方程 365

B.3 电磁波 366

B.4 连续固体中的弹性波 367

附录C 解题提示 369

参考书目 405

索引 410

单位换算系数 445

物理常数 446