第一部 热力学 1
第一章 引论 1
1．一些巨观的观念：平衡态，态函数，温度，热力学第零定律 1
(1)物理系统 1
(2)平衡态 2
(3)态函数 2
(4)热力学第零定律 3
(5)温度 4
(6)态函数与非态函数 5
2．一些巨观的系数 9
3．外延量与内含量 12
第二章 热力学第一定律 15
1．第一定律：能之守恒 15
2．第一定律的应用：气体的比热 16
3．焓 20
4．绝热过程；比热cp，cv 23
5．第一定律於热力化学之应用 27
第三章 热力学第二定律 31
1．可逆及不可逆过程 32
2．热力学第二定律 36
3．Carnot循环过程 37
4．绝对温度标 39
5．熵 41
6．可逆的绝热过程 45
7．熵与第二定律 46
8．气体扩散混合之熵改变 51
9．热力学函数与第二定律 55
10．第二定律的应用 62
11．Jouie-Thomson实验——冷却机原理 68
12．磁性 70
附录：热力学函数 80
第四章 热力平衡 87
1．热力平衡的条件 87
2．外力场下的热力平衡 89
3．相转变 94
(1)第一阶相转变：饱和蒸气压力与温度之关系 97
(2)第二阶相转变 102
4．相转变——Van der Waals气体 104
5．Gibbs之相定则 109
6．化学反应平衡——质量作用(mass action)定律 116
(1)质量作用定律 117
(2)Van t Hoff 反应等压式 120
(3)Braun-Le Chatelier原理 121
(4)Van t Hoff反应等体积式 123
7．光谱之恒星分类——Saha氏理论 124
1．积分因子 127
第五章 第二定律之Caratheodory氏式 127
2．积分因子存在之条件：几何解释 132
3．Caratheodory之热力学第二定律 135
4．△S≥0 138
第六章 第三定律 141
第二部 气体运动论 151
第七章 气体运动论 151
1．气体的压力、温度、动能 152
2．能之等分配原理(equipartition of energy) 153
3．平均自由径，移动率(mobility) 163
4．均功(virial)定理——气态方程式 168
5．分子速度分布——Maxwell分布 173
附录：van der Waals气体方程式 178
第八章 Boltzmann方程式及H定理 183
1．Boltzmann方程式 183
2．Boltzmann方程式之不可逆性——H定理 188
3．平衡态 190
4．H定理，热力学与不可逆性 194
Loschmidt及Zermelo之批评 196
1．输运(transport)现象 205
第九章 气体之热传导，粘性及扩散 205
2．热之传导 208
3．粘性 209
4．扩散 213
5．其他不可逆过程 216
第十章 Brownian运动 219
1．Fokker-Planck方程式 219
2．Perrin实验 223
3．Langevin的方法 224
1．气体运动方程式 227
第十一章 Boltzmann方程式之解：输运系数 227
2．Boltzmann方程式之解：Chapman-Enskog法 233
3．Boltzmann方程式——若干基本问题 241
(1)高密度的气体 242
(2)起伏的问题 242
(3)Boltzmann方程式的基础 243
第十二章 气体之运动—统计理论 247
1．Liouville方程式及系综 247
2．Bogoliubov，Born，Green，Kirkwood，Yvon方程式系 252
3．B．B．G．K．Y方程式系之解：多时标方法 258
4．游离体(plasma)的运动方程式 261
第十三章 不可逆热力学引论 269
1．熵之产生，热传导 269
2．热电现象 273
(1)Peltier效应 273
(2)Thomson效应 274
(3)Seebeck效应 275
3．不可逆热力学——热电现象 279
4．Onsager互易关系 284
1．Markov过程 287
第十四章 机率，Markov过程与不可逆性 287
2．起伏散逸关系(fluctuation-dissipation theorem)；Brownian运动 291
3．机率与时间的矢向—不可逆性 294
4．“主方程式”(Master Equation) 299
第三部 统计力学 305
第十五章 机率引论 305
1．机率观念 305
2．机率，平均值 306
3．连继变数之机率 310
4．中心极限定理(central limit theorem) 313
5．起伏现象 315
第十六章 统计力学——Maxwell-Boltzmann理论 323
1．分子密度之分布 324
2．速度的分布问题——机率与熵 329
3．“最可能态”(the most probable state)：μ空间法 332
4．г空间法及Ergodic假定 340
5．统计力学与不可逆过程 346
6．机率舆热力学 347
7．总结 354
第十七章 Darwin及Fowler平均值法 359
1．平均值 359
2．Darwin-Fowler法与热力学 365
第十八章 统计力学——系综理论 371
1．Gibbs之系综理论 373
(1)微正则系综 374
(2)正则系综 376
(3)大正则系综 378
2．系综理论，热力学熵定律及气体运动论之H定理 383
3．微正则系综舆热力学 387
4．正则系综与热力学 389
5．大正则系综 399
6．Maxwell-Boltzmann，Darwin-Fowler，Gibbs三种统计力学 404
第十九章 Boltzmann，Bose-Einstein及Fermi-Dirac统计 409
1．引言 409
2．Bose统计——黑体辐射Planck公式 412
3．Bose-Einstein统计 414
4．Fermi-Dirac统计 417
5．三种统计的关系——Brillouin法 419
6．简并(degenerate)系统 421
(1)弱简併 424
(2)强简併之Bose-Einstein气体 424
(3)Einstein凝结 425
(4)强简併之Fermi-Dirac系统 427
7．金属中之电子，原子分子中之电子 431
8．量子统计对金属电子输运问题之应用 434
9．量子统计对电热现象之应用 442
1．引言 451
第二十章 量子统计与量子力学 451
2．Fermi-Dirac统计 455
3．Bose-Einstein统计 458
4．Boltzmann统计 459
第二十一章 微观的可逆性与巨观的不可逆性 461
1．导言 461
2．热力学与第零定律 464
3．巨观观点的机率性及不可逆性 466
4．由微观描述至巨观描述：收缩法 467