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目录 1

第一章 基本概念和定义 1

1-1 热力学的性质 1

1-2 能量与社会 2

1-3 热力学定律简介 7

1-4 热力系统、参数和状态 9

1-5 量纲和单位 14

1-6 密度、重度、比容和压力 20

1-7 温度和第零定律 25

1-8 理想气体状态方程式 28

1-9 理想气体温标 32

参考文献 33

习题 33

第二章 热力学第一定律 40

2-1 封闭系统和开口系统 40

2-2 功和绝热过程的概念 41

2-3 机械能和静电能形式的功 42

2-4 热力学第一定律 45

2-5 能量E的性质、总能量 47

2-6 封闭系统能量守恒原理 49

2-7 热量的测量和能量当量 51

2-8 准静态过程中的各种功量 53

2-9 非准静态功 64

参考文献 67

习题 67

第三章 状态公理和参数关系式 75

3-1 状态公理 75

3-2 简单系统 76

3-3 简单可压缩封闭系统的能量守恒原理 79

3-4 内能、焓及其特性 81

3-5 理想气体的内能、焓和比热的关系式 83

3-6 气体的比热 85

3-7 解题技巧 90

3-8 理想气体封闭系统的能量分析 92

参考文献 102

习题 103

第四章 纯物质的物理性质 110

4-1 PvT面 110

4-2 压力－温度图 115

4-3 压力－容积图 118

4-4 纯物质性质表 121

4-5 数据表格和封闭系统能量分析 137

4-6 压缩因子和对比态 149

4-7 不可压缩物质的参数关系式 154

参考文献 160

习题 160

5-1 稳定态控制容积分析的理想化 170

第五章 控制容积的能量分析 170

5-2 控制容积的质量守恒原理 173

5-3 控制容积的能量守恒原理 180

5-4 特定的守恒方程 187

5-5 稳定态系统的工程应用 190

5-6 瞬变流动的分析 212

5-7 刚性容器的充气和放气 214

5-8 有边界功的瞬变流动系统的分析 222

习题 226

第六章 第二定律的宏观阐述 239

6-1 引言 239

6-2 平衡与第二定律 242

6-3 热机 243

8-4 永动机 247

6-5 可逆过程与不可逆过程 248

6-6 贮热器和贮功器 253

6-7 可逆机与不可逆机的热效率 255

6-8 热力学温标 257

6-9 卡诺（Carnot）效率 258

6-10 克劳修斯（Clausius）不等式 259

6-11 熵 262

6-12 熵增原理 264

6-13 贮热器和贮功器的熵变化 267

参考文献 268

习题 269

第七章 第二定律的推论 271

7-1 温熵图 271

7-2 卡诺热机和可逆卡诺循环 273

7-3 可逆与不可逆热作用的影响 282

7-4 TdS方程 285

7-5 理想气体的熵变 287

7-6 实际气体饱和状态的熵变 298

7-7 不可压缩物质的熵变 303

7-8 功的相互作用的关系式 306

7-9 等熵过程 309

7-10 焓熵图 320

7-11 一些稳定流动装置的效率 322

7-12 稳定态装置中的不可逆绝热过程 324

7-13 控制容积的熵增原理 340

参考文献 343

习题 343

第八章 可用能与可用性 359

8-1 可用能和不可用能 359

8-2 封闭系统的可用性 370

8-3 稳定流动过程中的可用性 379

8-4 封闭系统和开口系统的不可逆性 383

习题 387

第九章 熵和第二定律的统计观点 398

9-1 能的量子化 398

9-2 熵函数 400

9-3 热力学第二定律 407

9-4 可逆过程与不可逆过程 414

9-5 功和热的微观含义 414

9-6 熵和最可几宏态 416

9-7 用宏观变量表示的熵的变化 421

9-8 贮热器和贮功器 427

9-9 第二定律在封闭系统中的应用 427

9-10 热机的概念 429

参考文献 434

习题 434

第十章 量子统计力学的应用 439

10-1 气体的简单动力理论 439

10-2 玻色－爱因斯坦、费米－狄喇克和麦克斯韦－玻耳兹曼统计学 446

10-3 BE、MB和FD分布律 453

10-4 拉格朗日乘数A的计算 460

10-5 拉格朗日乘数B 461

10-6 分子的配分函数及其与理想气体宏观参数的关系 465

10-7 粒子的平移能级 470

10-8 刚性直线转子的旋转能量 471

10-9 线性谐振子的振动能量 472

10-10 平移能量模式的分子配分函数 473

10-11 刚性转子的分子配分函数 474

10-12 线性谐振子的振动配分函数 476

10-13 理想单原子气体的性质 477

10-14 旋转模式对双原子气体性质的贡献 479

10-15 振动模式对双原子气体性质的贡献 483

10-16 平移能的麦克斯韦能量分布函数 487

10-17 辐射和光子气体 493

10-18 爱因斯坦和德拜（Debye）的单原子固体模型 498

10-19 电子气体 501

参考文献 505

习题 505