基本介紹
- 中文名：熱學
- 分類：圖書
熱學
作者簡介
《中國科學技術大學交叉學科基礎物理教程:熱學》作者在中國科學技術大學長期講授本科生的熱學基礎課，具有豐富的教學經驗。在參閱多部國內外優秀教材和多年教學積累的基礎上，作者試圖編寫一本適應交叉學科人才培養的需求、具有時代氣息的熱學教材。內容以溫度為主線，熱與溫度相呼應、微觀和巨觀相配合，力圖給讀者以清晰完整的物理圖像。書中重視熱學理論與實踐的聯繫，重視學科的新發展和新成就。書後亦附有大量的習題，供讀者有針對性地選擇練習，以加深對課程內容的理解，培養利用所學理論、知識解決實際問題的能力。
目錄
序
前言
緒論
0.1熱運動
0.2熱學的發展
0.3熱學的研究對象與方法
0.4熱學的理論體系與思想
第1章溫度
1.1熱力學系統的描述
1.1.1熱力學系統
1.1.2熱力學系統性質
1.1.3熱力學系統的狀態
1.2熱力學第零定律
1.2.1 熱平衡和熱力學第零定律
1.2.2溫度
*1.2.3溫度世界
1.3溫標及溫度測量
1.3.1 經驗溫標
*1.3.2幾種常用的溫度計
1.3.3理想氣體溫標
1.3.4熱力學溫標及其他溫標
1.4不同溫度下物質的聚集狀態
1.4.1 固態
1.4.2液態與氣態
1.5物態方程
1.5.1 一般情形
1.5.2各向同性的固體與液體的狀態方程
1.5.3氣體狀態方程
第2章熱運動統計規律
2.1物質的微觀模型
2.1.1原子分子論
2.1.2 固體的微觀特徵
2.1.3液體的微觀特徵
2.1.4氣體的微觀特徵
2.2描述大數粒子的統計方法
第三章近平衡態中的輸運過程114
3.1近平衡態中的輸運過程及其巨觀規律114
3.1.1黏滯現象及其巨觀規律114
3.1.2熱傳導現象及其巨觀規律116
3.1.3擴散現象及其巨觀規律117
3.2氣體中輸運現象的微觀解釋120
3.2.1輸運過程中的流120
3.2.2黏滯、熱傳導及擴散現象的微觀解釋及相應係數的確定121
3.3稀薄氣體中的輸運現象126
3.4布朗運動及其引起的擴散127
3.4.1布朗運動的理論描述127
3.4.2布朗粒子的擴散舉例129
3.5非平衡過程中的一些常見現象簡介131
3.5.1分岔、分形與自相似結構131
3.5.2耗散結構與自組織現象133
習題136
第四章熱力學第一定律139
4.1熱力學過程和準靜態過程139
4.1.1熱力學過程及準靜態過程的概念139
4.1.2實現準靜態過程的可能性及條件140
4.2熱力學第一定律141
4.2.1能量守恆定律141
4.2.2功——力學作用下轉移的能量142
4.2.3熱量——熱學相互作用下轉移的能量144
4.2.4內能——熱力學系統的內部能量145
4.2.5功、熱量及內能間的關係——熱力學第一定律145
4.3熱力學第一定律在物體性質描述中的簡單套用147
4.3.1物體的熱容量147
4.3.2物體的內能和焓148
4.3.3焦耳定律及其實驗檢驗150
4.4熱力學第一定律對理想氣體的套用159
4.4.1理想氣體的等體過程159
4.4.2理想氣體的等壓過程161
4.4.3理想氣體的等溫過程162
4.4.4理想氣體的絕熱過程163
4.4.5理想氣體的多方過程170
4.5循環過程和卡諾循環176
4.5.1循環過程的概念、性質和效率176
4.5.2理想氣體的卡諾循環及其效率181
4.5.3內燃機的理想循環183
4.5.4製冷設備與制熱設備185
習題187
第五章熱力學第二定律和第三定律194
5.1可逆過程與不可逆過程194
5.1.1可逆過程與不可逆過程的概念194
5.1.2可逆過程與不可逆過程舉例及區分195
5.2熱力學第二定律的兩種語言表述196
5.2.1熱力學第二定律的克勞修斯表述196
5.2.2熱力學第二定律的開爾文表述197
5.2.3克勞修斯表述與開爾文表述的等價性197
5.3熱力學第二定律的數學表述199
5.3.1卡諾定理199
5.3.2熱力學第二定律的數學表述201
5.3.3卡諾定理套用舉例203
5.4熵與熵增加原理205
5.4.1熵的概念205
5.4.2熵變的計算207
5.4.3熵增加原理215
5.5熵及熱力學第二定律的統計意義217
5.5.1微觀熵——玻爾茲曼熵217
5.5.2微觀熵與巨觀熵的關係218
5.5.3熵及熱力學第二定律的統計意義221
5.5.4熵與信息225
5.6熱力學第二定律的套用舉例226
5.6.1卡諾定理的另一種證明226
5.6.2熱力學溫標的建立228
5.7自由能、自由焓、化學勢及熱力學方程232
5.7.1自由能232
5.7.2自由焓234
5.7.3熱力學系統的態函式及其間的一些關係236
5.7.4化學勢243
5.8熱力學第三定律246
5.8.1規定熵的標準參考點的必要性246
5.8.2選取熵的標準參考點的可能性246
5.8.3標準參考點的選取及普朗克絕對熵247
5.8.4熱力學第三定律247
習題248
第六章液體的性質253
6.1液體的徹體性質253
6.1.1液體及其分類253
6.1.2液體的微觀結構及關於液體的研究方法254
6.1.3液體的熱容量258
6.1.4液體的可壓縮性和熱膨脹260
6.1.5液體的輸運性質262
6.2液體表面的性質264
6.2.1表面與表面張力264
6.2.2表面張力係數267
6.2.3表面能與表面內能270
6.2.4彎曲液面內外的壓強差274
6.3潤濕現象與毛細現象280
6.3.1潤濕、不潤濕及接觸角280
6.3.2毛細現象287
習題292
第七章單元系的相變與復相平衡298
7.1相、相變及相平衡的概念298
7.1.1相的概念與相穩定條件298
7.1.2相變及其分類303
7.1.3相平衡及相圖306
7.2單元系的復相平衡307
7.2.1單元系復相平衡的條件307
7.2.2單元系復相平衡的性質309
7.3一級相變及其基本特徵314
7.3.1常見一級相變概述314
7.3.2飽和蒸氣壓與飽和蒸氣壓方程317
7.3.3相平衡曲線319
7.3.4相平衡時兩相的物質的量之間的關係322
7.3.5熱力學函式的特徵323
7.3.6相變方式325
7.4連續相變的基本特徵及熱力學描述332
7.4.1有序—無序相變概述332
7.4.2超導相變及其熱力學描述333
7.4.3超流相變的基本特徵339
7.5相變的唯象理論描述341
7.5.1熱力學勢的特點與描述方案概述342
7.5.2二級相變的朗道理論描述343
7.5.3二級和一級相變的朗道理論統一描述347
習題351
附錄A常見高斯積分表355
附錄B二級和一級相變的朗道理論統一描述的一個實例簡介356
主要參考書目360
附錄熱學中常用的物理常量
常用概念中英文索引
