《热力学、分子运动论和统计热力学》

目录1

第一章基本概念1

1-1热力学的范围1

1-2热力学系统2

1-3系统的状态·参量3

1-6经验温度和热力学温度3

1-4压强4

1-5热平衡和温度·第零定律5

1-7国际实用温标16

1-8热力学平衡18

1-9过程19

第二章状态方程26

2-1 状态方程26

2-2理想气体状态方程27

2-3理想气体的PvT曲面28

2-4实际气体状态方程30

2-5实际物质的PvT曲面33

2-6 非PvT系统状态方程43

2-7偏微商·膨胀系数和压缩系数45

2-8范德瓦耳斯气体的临界常数53

2-9偏微商之间的关系56

2-10恰当微分58

第三章热力学第一定律67

3-1引论67

3-2体积变化的功68

3-3其他形式的功71

3-4功随路径而定75

3-5位形功和耗散功76

3-6热力学第一定律78

3-7内能80

3-8 热量81

3-9热量通路径而定83

3-10热功当量84

3-11热容87

3-12转变热·焓91

3-13第一定律的普遍形式94

3-14稳恒流的能量方程95

第四章 由第一定律得到的一些结果106

4-1能量方程106

4-2以T,v为独立变量106

4-3为T,P为独立变量108

4-4以P,v为独立变量110

4-5盖·吕萨克－焦耳实验和焦耳－汤姆孙实验112

4-6可逆绝热过程118

4-7卡诺循环121

4-8热机和致冷机123

第五章 熵与热力学第二定律132

5-1 热力学第二定律132

5-2热力学温度134

5-3熵139

5-4可逆过程中熵改变的计算141

5-5温－熵图143

5-6不可逆过程中熵的改变144

5-7熵增加原理147

5-8第二定律的克劳修斯说法和开尔文－普朗克说法150

第六章 第一定律与第二定律的结合159

6-1 引论159

6-2 以T,v为独立变量160

6-3 以T,P为独立变量165

6-4 以P,υ为独立变量167

6-5 Tds方程168

6-6纯物质的性质171

6-7理想气体的性质173

6-8范德瓦耳斯气体的性质174

6-9液体或固体在流体静压强下的性质177

6-10焦耳和焦耳－汤姆孙实验179

6-11经验温度和热力学温度181

6-12多变量系统·喀喇氏原理184

第七章热力学势193

7－1 亥姆霍兹函数和吉布斯函数193

7-2 热力学势197

7-3麦克斯韦关系200

7-4稳定平衡与不稳定平衡203

7-5相变207

7-6克劳修斯－克拉珀龙方程210

第八章热力学对简单系统的应用224

8-1化学势224

8-2相平衡与相律229

8-3蒸气压对总压强的依赖关系236

8-4表面张力238

8-5液滴的蒸气压242

7-7热力学第三定律244

8-6可逆伏打电池244

8-7黑体辐射247

8-8 磁热力学250

8-9在工程技术中的应用255

9-1引论272

第九章分子运动论272

9-2基本假设273

9-3分子通量277

9-4理想气体状态方程282

9-5对动壁的碰撞287

9-6能量均分原理289

9-7比热容的经典理论292

9-8固体的比热容296

10-1分子间力301

第十章分子间力·输运现象301

10-2范德瓦耳斯状态方程302

10-3碰撞截面·平均自由程304

10-4粘滞系数313

10-5热导率319

10-6扩散321

10-7摘要324

第十一章统计热力学329

11-1引论329

11-2能态与能级330

11-3宏观态与微观态335

11-4热力学几率338

11-5玻色－爱因斯坦统计法341

11-6费密－狄拉克统计法347

11-7麦克斯韦－玻耳兹曼统计法350

11-8熵的统计解释353

11-9玻色－爱因斯坦分布函数359

11-10费密－狄拉克分布函数364

11-12不可分辨粒子的分布函数的比较366

11-11经典分布函数366

11-13麦克斯韦－玻耳兹曼分布函数367

11-14配分函数369

11-15系统的热力学量370

第十二章 统计法对气体的应用383

12-1单原子分子理想气体383

12-2分子速度分布律388

12-3麦克斯韦－玻耳兹曼速率分布的实验验证·分子束396

12-4重力场中的理想气体400

12-5能量均分原理406

12-6量子化的线性振子407

12-7双原子分子气体的比热容412

第十三章量子统计法对其它系统的应用421

13-1固体比热容的爱因斯坦理论421

13-2固体比热容的德拜理论423

13-3黑体辐射432

13-4顺磁性436

13-5负温度443

13-6电子气体445

附录457

A P.W布里奇曼《热力学公式汇集》中微分公式的摘录457

B拉格朗日末定乘子法459

C阶乘的性质462

D分布函数的另一种推导465

E磁势能470

习题答案472