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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