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绪论1

1热学的研究对象及其特点1

2 宏观描述方法与微观描述方法2

第一篇热力学第零定律与温度5

第一章热力学系统的平衡态5

1.1热力学系统5

1.2平衡态与非平衡态6

1.3热力学平衡7

1.4非平衡态的描述8

第二章状态方程10

2.1状态方程10

2.2理想气体状态方程11

2.3混合理想气体状态方程12

附录2-1各种常用压强单位换算表13

第三章温度18

3.1热力学第零定律18

3.2温标20

3.3实用温度计简介23

第二篇分子动力论的平衡态理论32

第四章物质的微观模型32

4.1物质由大量分子（或原子）组成32

4.2分子（或原子）在不停运动中——扩散布朗运动与涨落现象33

4.3分子间的吸引力与排斥力37

第五章理想气体微观描述的初级理论41

5.1理想气体微观模型41

5.2单位时间内碰撞在单位面积器壁上的平均分子数43

5.3理想气体压强公式45

5.4温度的微观意义47

附录5-1自然界中一些高温、低温温度的典型数值49

第六章真实气体状态方程54

6.1分子间互作用势能曲线54

6.2摩擦力的分子理论58

6.3范德瓦耳斯方程60

6.4昂尼斯方程63

6.5几种典型的分子作用力势能曲线64

第七章麦克斯韦速率分布68

7.1几率分布函数68

7.2分子射线束实验71

7.3麦克斯韦速率分布73

附录7-1一些定积分公式78

第八章麦克斯韦速度分布82

8.1速度空间82

8.2麦克斯韦速度分布85

8.3相对于vp的速度分量麦克斯韦分布和速率分布误差函数87

8.4从麦克斯韦速度分布导出速率分布89

第九章气体分子平均碰壁数及其应用93

9.1由麦克斯韦速度分布导出气体分子平均碰壁数及气体压强公式93

9.2泻流及其应用（热分子压差、分子束、同位素分离）97

9.3大气逃逸101

9.4热电子发射103

第十章分子动力论对于光子气体的应用109

10.1光子的主要特征109

10.2黑本辐射110

10.3光压113

10.4斯忒藩－玻耳兹曼定律基尔霍夫定律太阳表面温度估计116

第十一章外力场中粒子的分布玻耳兹曼分布122

11.1等温大气压强公式悬浮微粒按高度的分布122

11.2回转体中粒子径向分布超速离心技术热带风暴（台风）124

11.3玻耳兹曼分布126

第十二章能量均分定理129

12.1理想气体的比热容129

12.2自由度与自由度数131

12.3能量均分定理132

12.4能量按自由度均分的物理原因133

12.5能量均分定理用于布朗粒子135

12.6能量均分定理的局限136

第三篇分子动力论的非平衡态理论142

第十三章输运现象的宏观规律142

13.1粘滞现象的宏观规律142

13.2扩散现象的宏观规律147

13.3热传导现象的宏观规律150

13.4辐射传热153

13.5对流传热热管地幔环流158

附录13-1量纲分析法160

第十四章气体分子平均自由程166

14.1碰撞（散射）截面166

14.2分子间平均碰撞频率与分子间相对速率分布168

14.3化学动力学171

14.4气体分子平均自由程173

附录14-1混合理想气体中异种分子间相对速率分布及平均相对速率公式的证明175

附录14-2化学反应速率公式的证明178

第十五章分子碰撞的几率分布183

15.1分子的自由程分布183

15.2分子碰撞时间的几率分布186

第十六章气体输运现象的微现解释189

16.1气体粘滞现象的微观解释189

16.2气体热传导现象的微观解释193

16.3气体扩散现象的微观解释195

16.4看作布朗粒子无规行走的扩散198

第十七章稀薄气体中的输运过程205

17.1稀薄气体的特征205

17.2极稀薄气体中的热传导现象与粘滞现象207

17.3极稀薄气体中的扩散现象——分子流动213

第四篇热力学第一定律218

第十八章可逆与不可逆过程218

18.1准静态过程218

18.2可逆与不可逆过程221

第十九章功和热量224

19.1功是力学相互作用下的能量转移224

19.2体积膨胀功225

19.3其他形式的功228

19.4热量是热学相互作用下的能量转移231

19.5历史上对热的本质的认识232

第二十章热力学第一定律235

20.1能量守恒与转换定律的建立235

20.2热力学第一定律内能236

20.3热容与焓239

第二十一章第一定律对于气体热力学过程的应用247

21.1理想气体的内能焦耳实验247

21.2焦耳－汤姆孙效应249

21.3理想气体的等容、等压、等温过程254

21.4绝热过程大气温度绝热直降率气体声速公式255

21.5多方过程265

附录21-1气体不可逆膨胀中分子力对温度改变的影响270

附录21-2理想气体热力学过程的主要公式272

第二十二章热机与制冷机278

22.1热机循环278

22.2卡诺循环281

22.3内燃机的理想循环283

22.4制冷循环289

22.5逆斯特林循环制冷机291

第五篇热力学第二定律301

第二十三章热力学第二定律301

23.1热力学第二定律的两种表述及其等效性301

23.2热力学第二定律的实质304

第二十四章卡诺定理312

24.1引言312

24.2卡诺定理312

24.3卡诺定理的应用316

24.4热力学温标319

第二十五章熵与熵增加原理323

25.1克劳修斯等式323

25.2熵和熵的计算324

25.3温－熵图329

25.4熵增加原理331

25.5热力学第二定律的数学表达式336

第二十六章热力学第二定律及熵的统计意义342

26.1热力学第二定律的微观解释342

26.2宏观状态与微观状态345

26.3熵的微观意义348

26.4不可逆过程中熵的变化趋向352

第六篇物质结构358

第二十七章固体358

27.1引言358

27.2晶体和非晶体359

27.3化学键364

27.4晶体的结合能368

27.5固体的热学性质372

27.6固体的力学性质377

27.7晶体的缺陷、扩散及气体吸收382

27.8非晶态与准晶385

27.9聚合物橡胶389

第二十八章液体394

28.1液体的微观结构394

28.2液体的彻体性质398

28.3溶解与渗透401

28.4液晶405

第二十九章液体和固体的表面现象408

29.1引言408

29.2表面张力与表面能409

29.3弯曲液面的附加压强412

29.4润湿与不润湿毛细现象416

29.5固体表面的吸附界面422

第七篇相变434

第三十章气液相变434

30.1气化和凝结434

30.2真实气体等温线442

30.3范德瓦耳斯等温线448

30.4临界点452

第三十一章固液、固气相变相图461

31.1固液及固气相变461

31.2相图463

31.3克拉珀龙方程467

思考题、习题的提示与答案479

参考书目498