第1章 热力学的基本概念和规律 1
1.1 热力学研究的对象以及平衡状态描述 1
1.2 热力学第零定律 温度 3
1.3 物态方程及其相关物理量 5
1.4 准静态过程中的功 8
1.5 内能 热量 热力学第一定律 10
1.6 热容焓 12
1.7 气体自由膨胀 理想气体内能 13
1.8 理想气体的绝热过程和多方过程 15
1.9 循环过程 理想气体的卡诺循环 17
1.10 热力学第二定律 不可逆过程 19
1.11 卡诺定理 20
1.12 热力学温标 21
1.13 克劳修斯等式和不等式熵 23
1.14 热力学基本方程 25
1.15 熵增加原理 26
1.16 气体熵的表达式 27
1.17 熵增加原理的验证 29
1.18 自由能 吉布斯函数 特定过程判据 31
第2章 热力学函数及其应用 33
2.1 热力学基本方程组 33
2.2 麦克斯韦关系式的简单应用 34
2.3 热力学基本函数形式 38
2.4 特性函数及其简单应用 40
2.5 平衡辐射的热力学 42
2.6 致冷效应——气体的绝热膨胀与节流过程 44
2.7 磁介质的热力学特性 磁致冷效应 47
2.8 开放系统的热力学基本方程 化学势 48
第3章 单元系的相平衡 50
3.1 热动平衡判据 50
3.2 单元双相系的平衡条件 52
3.3 单元复相系的平衡特点 克拉珀龙方程 53
3.4 气—液两相的转变 临界点 55
3.5 液滴的形成与平衡 核心 57
3.6 相变的分类 朗道二级相变理论简介 59
第4章 多元复相系平衡简介 62
4.1 多元系的热力学函数及方程 62
4.2 多元复相系的平衡条件 吉布斯相律 64
4.3 混合理想气体的性质 65
4.4 热力学第三定律 66
第5章 热力学系统微观状态基本理论表述 69
5.1 微观粒子运动状态的经典描述 69
5.2 微观粒子运动状态的量子描述 72
5.3 热力学系统微观运动状态的表述 等概率原理 75
5.4 微观状态及其分布 77
5.5 玻耳兹曼分布 79
5.6 量子系统的最概然分布 82
5.7 经典极限条件 84
第6章 玻耳兹曼统计 86
6.1 热力学量的统计表达式 物理量α和β的确定 86
6.2 单原子理想气体 物理量α和μ形式 89
6.3 麦克斯韦速率分布律 91
6.4 能量均分定理 热容的估测 94
6.5 双原子分子理想气体热容的量子与经典统计分析 98
6.6 固体的爱因斯坦理论模型 102
6.7 磁场中的顺磁性固体的热力学 104
6.8 核自旋系统的负绝对温度状态 106
6.9 引力场中的理想气体 108
第7章 量子统计物理 111
7.1 热力学函数及量的统计表达式 物理量α和β的确定 111
7.2 弱简并理想玻色气体和费米气体 114
7.3 金属中的自由电子气体 116
7.4 光子气体量子统计理论 120
7.5 玻色—爱因斯坦凝聚现象 123
第8章 系综理论 126
8.1 统计系综Г相空间 刘维尔定律 126
8.2 微正则分布 128
8.3 热力学函数的微正则分布表达公式及简单应用 129
8.4 吉布斯正则分布及其热力学量的统计表达式 133
8.5 非理想气体的物态方程 137
8.6 固体的德拜模型 声子 141
8.7 巨正则分布及其热力学量的统计表达式 144
第9章 涨落理论 149
9.1 涨落的准热力学方法理论 149
9.2 光的散射 153
9.3 布朗运动理论 朗之万方程 154
9.4 电路中的电涨落 热噪声 156
习题及答案 158
第1章 158
第2章 161
第3章 164
第4章 166
第5章 167
第6章 168
第7章 170
第8章 172
第9章 175
附录 177
第1部分 热力学常用的微分数学公式 177
第2部分 统计物理学中常用的积分数学公式 180
第3部分 排列 组合 概率 统计平均值 几个数学公式 182
参考文献 184