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目录 1

第一章 热力学的基本概念 10

§1.1热力系，态和平衡态 10

§1.2温度与态式 12

§1.3似静态过程和非静态过程 14

§1.4功的概念 16

§1.5功在各种物理过程中的表示式 18

§1.6功的图示法 21

§1.7最简单的热力系的例子 23

第二章 热力学第一定律及其应用 29

§2.1能量守恒和转化定律 29

§2.2内能和热量 31

§2.3热力学第一定律 33

§2.4内能作为体系的态函数的实验证明 34

§2.5第一定律的简单应用的例 37

§2.6焓的定义及性质 42

§2.7理想气体的内能和热容量 46

§2.8绝热方程，等温压缩系数及绝热压缩系数（对于理想气体） 48

§2.9多方过程 53

§2.10循环，卡诺循环，卡诺循环的效率 55

§2.11理想气体的似静态卡诺循环的效率 60

第三章 热力学第二定律及其对于可逆过程的应用 63

§3.1可逆过程与不可逆过程 63

§3.2可逆过程与似静态过程的关系 66

§3.3正过程，负过程和循环过程 70

§3.4第二定律的各种说法及其等效性 71

§3.5卡诺定理，可逆及不可逆卡诺循环的效率的比较 75

§3.6卡诺定理的一些应用 79

§3.7热力学温标 87

§3.8克劳修斯等式及不等式 90

§3.9平衡态的熵的定义，熵为态函数 93

§3.10第二定律在气体上的应用，CP-CV的计算 95

§3.11理想气体和范德瓦耳斯气体的熵 98

§3.12热力学函数，自由能，热力势 101

§3.13热力学恒等式及其应用 107

§3.14焦耳—汤姆孙效应，实验温标的校正 115

§3.15第二定律对于电极化及磁化的应用 120

§3.16第二定律对于平衡辐射的应用 124

第四章 不可逆过程的热力学第二定律 138

§4.1对于始终二态均为平衡态的不可逆过程的热力学第二定律 138

§4.2不平衡态的熵和其他热力学函数 141

§4.3熵在不可逆绝热过程中的增加，气体的膨胀和热的传导 150

§4.4在一般不可逆等温过程中自由能或热力势的变化 158

§4.5宇宙热寂论及其批判 162

§5.1在各种条件下热力系的平衡条件 166

第五章 平衡条件及其应用 166

§5.2化学均质的两相平衡问题 169

§5.3第一级相变和第二级相变 174

§5.4过冷汽相和过热液相 178

§5.5多元复相系，组元，化学势 184

§5.6吉布斯相律，三相点 187

§5.7混合理想气体的熵与稀溶液的熵和热力势 190

§5.8稀溶液的渗透压和沸点改变 200

第六章 获得低温的方法与热力学第三定律 207

§6.1级联降温法 207

§6.2节流降温法 209

§6.3利用高压气体可逆绝热膨胀的降温法 211

§6.4退磁降温法 214

§6.5热力学第三定律 216

§7.1几率的主要概念 223

第七章 统计方法的主要概念 223

§7.2统计规律性 228

第八章 分子运动论初步 231

§8.1气体分子运动论的基本概念 231

§8.2气体的压强 233

§8.3绝对温度与平均动能的关系 236

§8.4麦克斯韦速度分布定律 239

§8.5分子碰撞的有效截面，碰撞率，自由路程 246

§8.6平均自由路程的严格推导 251

§8.7实际气体态式的初步讨论 257

第九章 统计力学的基本概念 263

§9.1宏观量是微观量的平均 263

§9.2体系的微观模型——经典的及量子的 266

§9.3哈密顿正则方程 270

§9.4经典体系在相空间中的表示，吉布斯系综 276

§9.5相体积不变定律 279

§9.6刘维定理 283

§9.7微正则分布是隔离体系的分布 286

第十章 正则分布 290

§10.1正则分布是一个与热库平衡的体系的分布函数 290

§10.2正则分布也是近独立子系的分布函数 297

§10.3正则分布参数的热力学意义——温度 302

§10.4配分函数 304

§10.5正则分布与热力学的关系，自由能及熵的表示式 306

§10.6吉布斯巨正则分布 314

§10.7化学势和热力学基本公式 321

第十一章 统计力学的一些应用 325

§11.1理想气体的自由能及态式 325

§11.2能量均分定理，经典的比热理论 334

§11.3麦克斯韦——玻耳兹曼分布，大气压公式 341

§11.4经典统计力学对于辐射平衡态的应用，“紫外灾难” 346

第十二章 起伏理论 352

§12.1起伏理论初步 352

§12.2玻耳兹曼原理，爱因斯坦的起伏几率公式 357

§12.3布朗运动 364

第十三章 物质的电磁性 369

§13.1电介质的郎之万公式 369

§13.2顺磁性 378

§13.3抗磁性 380

§13.4铁磁性，居里温度 385

第十四章 量子统计法 388

§14.1微观粒子全同性的合理估计 388

§14.2统计分布的另一推导方法 389

§14.3理想气体的量子统计分布 394

§14.4振子能量的量子化，辐射平衡态的普朗克公式 402

§14.5普朗克公式与比热理论 407

§14.6玻色——爱因斯坦统计对光子气体的应用 414

§14.7费密函数的一些主要性质 417

§14.8金属中自由电子的平均能量的计算 421

第十五章 不可逆过程的统计物理学 429

§15.1慢弛豫过程的方程式和物理动力学 429

§15.2动力方程和细致平衡原理 436

§15.3玻耳兹曼动力方程 442

§15.4理想气体的熵的变化（玻耳兹曼H定理） 448

§15.5少量轻分子杂质在重分子气体中的扩散 450

§15.6气体中的热扩散 459

附录 463

§1麦克斯韦——玻耳兹曼统计法 463

§2玻色——爱因斯坦分布和费密——狄拉克分布 472

§3参数α和β的物理意义 480