《热力学上册》

目录1

第一章 基本概念和定义1

1-1 热力学的性质1

1-2 能量与社会2

1-3 热力学定律简介7

1-4 热力系统、参数和状态9

1-5 量纲和单位14

1-6 密度、重度、比容和压力20

1-7 温度和第零定律25

1-8 理想气体状态方程式28

1-9 理想气体温标32

参考文献33

习题33

第二章 热力学第一定律40

2-1 封闭系统和开口系统40

2-2 功和绝热过程的概念41

2-3 机械能和静电能形式的功42

2-4 热力学第一定律45

2-5 能量E的性质、总能量47

2-6 封闭系统能量守恒原理49

2-7 热量的测量和能量当量51

2-8 准静态过程中的各种功量53

2-9 非准静态功64

参考文献67

习题67

第三章 状态公理和参数关系式75

3-1 状态公理75

3-2 简单系统76

3-3 简单可压缩封闭系统的能量守恒原理79

3-4 内能、焓及其特性81

3-5 理想气体的内能、焓和比热的关系式83

3-6 气体的比热85

3-7 解题技巧90

3-8 理想气体封闭系统的能量分析92

参考文献102

习题103

第四章 纯物质的物理性质110

4-1 PvT面110

4-2 压力－温度图115

4-3 压力－容积图118

4-4 纯物质性质表121

4-5 数据表格和封闭系统能量分析137

4-6 压缩因子和对比态149

4-7 不可压缩物质的参数关系式154

参考文献160

习题160

5-1 稳定态控制容积分析的理想化170

第五章 控制容积的能量分析170

5-2 控制容积的质量守恒原理173

5-3 控制容积的能量守恒原理180

5-4 特定的守恒方程187

5-5 稳定态系统的工程应用190

5-6 瞬变流动的分析212

5-7 刚性容器的充气和放气214

5-8 有边界功的瞬变流动系统的分析222

习题226

第六章 第二定律的宏观阐述239

6-1 引言239

6-2 平衡与第二定律242

6-3 热机243

8-4 永动机247

6-5 可逆过程与不可逆过程248

6-6 贮热器和贮功器253

6-7 可逆机与不可逆机的热效率255

6-8 热力学温标257

6-9 卡诺（Carnot）效率258

6-10 克劳修斯（Clausius）不等式259

6-11 熵262

6-12 熵增原理264

6-13 贮热器和贮功器的熵变化267

参考文献268

习题269

第七章 第二定律的推论271

7-1 温熵图271

7-2 卡诺热机和可逆卡诺循环273

7-3 可逆与不可逆热作用的影响282

7-4 TdS方程285

7-5 理想气体的熵变287

7-6 实际气体饱和状态的熵变298

7-7 不可压缩物质的熵变303

7-8 功的相互作用的关系式306

7-9 等熵过程309

7-10 焓熵图320

7-11 一些稳定流动装置的效率322

7-12 稳定态装置中的不可逆绝热过程324

7-13 控制容积的熵增原理340

参考文献343

习题343

第八章 可用能与可用性359

8-1 可用能和不可用能359

8-2 封闭系统的可用性370

8-3 稳定流动过程中的可用性379

8-4 封闭系统和开口系统的不可逆性383

习题387

第九章 熵和第二定律的统计观点398

9-1 能的量子化398

9-2 熵函数400

9-3 热力学第二定律407

9-4 可逆过程与不可逆过程414

9-5 功和热的微观含义414

9-6 熵和最可几宏态416

9-7 用宏观变量表示的熵的变化421

9-8 贮热器和贮功器427

9-9 第二定律在封闭系统中的应用427

9-10 热机的概念429

参考文献434

习题434

第十章 量子统计力学的应用439

10-1 气体的简单动力理论439

10-2 玻色－爱因斯坦、费米－狄喇克和麦克斯韦－玻耳兹曼统计学446

10-3 BE、MB和FD分布律453

10-4 拉格朗日乘数A的计算460

10-5 拉格朗日乘数B461

10-6 分子的配分函数及其与理想气体宏观参数的关系465

10-7 粒子的平移能级470

10-8 刚性直线转子的旋转能量471

10-9 线性谐振子的振动能量472

10-10 平移能量模式的分子配分函数473

10-11 刚性转子的分子配分函数474

10-12 线性谐振子的振动配分函数476

10-13 理想单原子气体的性质477

10-14 旋转模式对双原子气体性质的贡献479

10-15 振动模式对双原子气体性质的贡献483

10-16 平移能的麦克斯韦能量分布函数487

10-17 辐射和光子气体493

10-18 爱因斯坦和德拜（Debye）的单原子固体模型498

10-19 电子气体501

参考文献505

习题505