第一章 热力学基本定律 1
1-1 基本概念 1
(一)热力学统计物理的研究对象和方法 1
(二)系统和外界 3
(三)热力学平衡态 5
(四)状态参量 7
(五)热力学过程 10
1-2 功、热量和熵 14
(一)功的表达 14
(二)热量的表达 17
(三)熵 18
1-3 基本定律和三个态函数 20
(一)三个定律 20
(二)三个态函数 25
(三)绝对零度的意义 35
1-4 熵的作用和意义 36
(一)熵增原理 36
(二)熵是能量在空间分布均匀度的量度 37
(三)熵是不可利用能变化的量度 38
(四)熵与混乱度 41
(五)熵与信息 41
(六)局域平衡与广义熵 42
1-5 热力学基本方程 45
(一)基本方程 45
(二)内能的微分式 46
(三)熵的微分式 48
1-6 热力学函数与过程判据 49
1-7 特征函数 54
(一)克劳修斯方程组 54
(二)特征函数 56
(三)麦克斯威关系式 57
(四)Jacobian方法 58
1-8 焓、自由能和自由焓的意义 62
1-9 热动平衡条件 70
(一)开系的热力学基本方程 70
(二)热动平衡条件 72
(三)相律 76
1-1 0相变理论简介 78
(一)相变分类 78
(二)相平衡曲线 79
(三)一级相变的特征 81
(四)克拉贝龙方程 83
(五)汽液相变 85
(六)临界观象 87
1-1 1辅射的热力学理论 88
本章小结 91
思考题、习题和答案 93
第二章 统计物理的基本概念 101
2-1 基本观点 101
(一)宏观与微观 101
(二)统计规律性的特征 102
2-2 几率及其性质 103
(一)随机事件的性质 103
(二)几率的经典定义 105
(三)几率的统计定义 106
(四)几率的重要性质 107
(五)等几率原理 110
2-3 统计平均值 112
(一)统计平均 112
(二)统计平均值的性质 113
2-4 统计系统的分类 116
(一)量子态及其特征 116
(一)全同性原理 118
2-5 热力学几率和熵 120
(一)玻尔兹曼定律 120
(二)微观状态数 124
本章小结 128
思考题、习题和答案。 129
第三章 最可几分布 133
3-1 μ空间 133
(一)经典μ空间 133
(二)量子化μ空间 135
3-2 三种最可几分布 139
(一)M一B分布 139
(二)B—E分布 144
(三)F—D分布 146
3-3 三种分布的进一步讨论 147
(一)α和β的确定 148
(二)三种分布的比较 149
(三)简并气体 152
3-4 配分函数和热力学参量 155
(一)配分函数 155
(二)宏观热力学量 158
(三)热力学基本方程 162
3-5 M—B分布的应用 163
(一)理想气体状态方程 163
(二)气体分子速度分布 164
(三)能量均分定理 167
3-6 金属的自由电子比热 170
(一)电子气体 170
(二)绝对零度附近金属中电子气体 171
(三)高于绝对零度时电子气的比热 172
3-7 B—E分布的应用 光子气体 175
本章小结 179
思考题、习题和答案 181
第四章 系综理论简介 187
4-1 Γ空间与系综 187
(一)系统相空间 187
(二)系综 191
4-2 三种系综 193
(一)三种系综分布函数 193
(二)系综平均值 199
(三)三种系综的比较 201
4-3 分布函数的应用 203
(一)正则分布与最可几分布的关系 203
(二)热力学量和基本方程 205
4-4 非理想气体的状态方程 211
本章小结 216
思考题、习题和答案 218
附录 221
附(2—1)Jacobians方法 221
附(2—2)Γ函数 224
附(2—3)N维球体积 225
附(2—4)费米积分 226
本篇主要参考书目 227