本書是普通高等教育“十一五”*規(guī)劃教材。
本書包括概率及概率密度分布函數(shù)、氣體分子動(dòng)理論、熱力學(xué)基礎(chǔ)和相變四部分,共八章。
本書對(duì)慣用的熱學(xué)教學(xué)體系作了較大的改革。特別是在宏觀描述與微觀描述的相互配合、強(qiáng)調(diào)統(tǒng)計(jì)規(guī)律的特點(diǎn)以及突出熵的重要地位方面,都作了較新的處理。
本教材特別注重基本概念和物理圖像的明晰。書中解釋了熱學(xué)教學(xué)中常遇到的一些疑難問題,也適當(dāng)融入了一些與熱學(xué)相關(guān)的科學(xué)前沿和交叉學(xué)科領(lǐng)域的內(nèi)容。全書每章均附有思考題和習(xí)題(含答案),便于學(xué)生練習(xí)和自測(cè)。
本書在內(nèi)容安排上,便于不同任課教師作不同的取舍。因此,本書不僅可作為各高等學(xué)校物理專業(yè)的教材或參考書,也可供其他相關(guān)專業(yè)師生參考。
前言
再版前言
第1章 概率及概率密度分布函數(shù)
§1.1 概率的基本概念
1.1.1 隨機(jī)現(xiàn)象與隨機(jī)事件
1.1.2 統(tǒng)計(jì)規(guī)律性
1.1.3 隨機(jī)事件發(fā)生的可能性——概率的定義
1.1.4 概率的基本性質(zhì)
1.1.5 概率的簡(jiǎn)單計(jì)算
§1.2 隨機(jī)變量與概率分布
1.2.1 隨機(jī)變量
1.2.2 離散型隨機(jī)變量的概率分布
1.2.3 連續(xù)型隨機(jī)變量的概率密度分布函數(shù)
§1.3 統(tǒng)計(jì)平均值及漲落
1.3.1 統(tǒng)計(jì)平均值
1.3.2 圍繞統(tǒng)計(jì)平均值的漲落
思考題
習(xí)題
第2章 熱力學(xué)系統(tǒng)的狀態(tài)
§2.1 熱力學(xué)系統(tǒng)的宏觀描述
2.1.1 熱力學(xué)系統(tǒng)及其狀態(tài)參量
2.1.2 平衡態(tài)
2.1.3 非平衡態(tài)
§2.2 溫度
2.2.1 熱力學(xué)第零定律
2.2.2 溫度的定義
§2.3 溫標(biāo)
2.3.1 經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)
2.3.2 熱力學(xué)溫標(biāo)
2.3.3 國(guó)際實(shí)用溫標(biāo)
§2.4 狀態(tài)方程
2.4.1 狀態(tài)方程
2.4.2 理想氣體狀態(tài)方程
2.4.3 混合理想氣體狀態(tài)方程
2.4.4 概觀實(shí)際氣體狀態(tài)方程
§2.5 熱力學(xué)系統(tǒng)狀態(tài)的微觀描述
2.5.1 微觀狀態(tài)
2.5.2 微觀配容與宏觀分布
2.5.3 等概率原理
2.5.4 熱力學(xué)概率——一種可能的分布出現(xiàn)的概率
2.5.5 宏觀量是相應(yīng)微觀量的統(tǒng)計(jì)平均值
2.5.6 熱動(dòng)平衡態(tài)的統(tǒng)計(jì)解說
思考題
習(xí)題
第3章 氣體平衡態(tài)的分子動(dòng)理論基本概念
§3.1 氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的通性
3.1.1 布朗運(yùn)動(dòng)
3.1.2 分子運(yùn)動(dòng)方向的統(tǒng)計(jì)描述
3.1.3 分子按速度分布及按速率分布的統(tǒng)計(jì)描述
§3.2 分子間的相互作用力
§3.3 氣體的微觀模型
3.3.1 氣體分子的力心點(diǎn)模型
3.3.2 蘇則朗分子力模型
3.3.3 氣體分子的無吸引力剛性球模型
3.3.4 理想氣體模型
§3.4 理想氣體的壓強(qiáng)
3.4.1 對(duì)氣體壓強(qiáng)的定性解釋
3.4.2 氣體分子對(duì)器壁的平均碰撞次數(shù)
3.4.3 理想氣體壓強(qiáng)公式
§3.5 溫度的微觀解釋
§3.6 范德瓦爾斯方程
3.6.1 分子固有體積所引起的修正
3.6.2 分子間吸引力所引起的修正
§3.7 分子間的碰撞
3.7.1 氣體分子的平均自由程和碰撞頻率
3.7.2 分子碰撞(散射)截面
3.7.3 氣體分子按自由程的分布
附3.1 對(duì)原子和分子的觀察及操縱
思考題
習(xí)題
第4章 弱耦合系統(tǒng)玻耳茲曼分布律的簡(jiǎn)單應(yīng)用
第5章 氣體的輸運(yùn)過程
第6章 熱力學(xué)第一定律
第7章 熱力學(xué)第二定律
第8章 相變
附錄