熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)

目錄 
Sommerfeld及其成就 
總序 
第五卷序 
第1章 熱力學(xué) 總論 1
§1 溫度作為系統(tǒng)的一個(gè)屬性 1
§2 功和熱 3
§3 理想氣體 6
A. Boyle定律 (Boyle-Mariotte定律) 6
B. Charles定律 (Gay-Lussac定律) 7
C. Avogadro定律和普適氣體常量 8
§4 第一定律 能量和焓作為屬性 10
A. 熱功當(dāng)量 10
B. 焓作為屬性 12
C. 關(guān)于比熱cp和cv之比的題外話(huà) 13
§5 可逆和不可逆絕熱過(guò)程 14
A. 可逆絕熱過(guò)程 15
B. 不可逆絕熱過(guò)程 17
C. Joule-Kelvin多孔塞實(shí)驗(yàn) 18
D. 非常重要的一個(gè)結(jié)論 19
§6 第二定律 20
A. Carnot循環(huán)及其效率 21
B. 第二定律的第一部分 23
C. 第二定律的第二部分 27
D. 最簡(jiǎn)單的算例 29
E. 關(guān)于第二定律文字表述的評(píng)論 30
F. 能量和熵的相對(duì)量級(jí) 31
§7 熱力學(xué)勢(shì)和互易關(guān)系 32
§8 熱力學(xué)平衡 37
A. 無(wú)約束熱力學(xué)平衡和最大熵 37
B. 無(wú)約束熱力學(xué)平衡下的等溫等壓系統(tǒng) 37
C. 弛豫平衡中附加的自由度 38
D. 熱力學(xué)勢(shì)的極值性質(zhì) 38
E. 最大功定理 40
§9. van der Waals方程 42
A. 等溫線(xiàn) 43
B. van der Waals氣體的熵和熱性質(zhì) 44
§10. van der Waals對(duì)氣體液化的評(píng)論 46
A. 積分和微分的Joule-Thomson效應(yīng) 46
B. 轉(zhuǎn)化曲線(xiàn)及其實(shí)際應(yīng)用 47
C. p-v面中液-氣相共存區(qū)域的邊界 49
§11. Kelvin溫標(biāo) 53
§12. Nernst熱力學(xué)第三定律 55
第2章 熱力學(xué)對(duì)特殊系統(tǒng)的應(yīng)用 59
§13. 氣體混合物Gibbs悖 Guldberg-Waage定律 59
A. 氣體的可逆分離 60
B. 擴(kuò)散過(guò)程和Gibbs佯謬中的熵增加 61
C. Guldberg和Waage的質(zhì)量作用定律 62
§14. 化學(xué)勢(shì)和化學(xué)常量 66
A. 化學(xué)勢(shì)μi 67
B. 理想混合物μi 與gi之間的關(guān)系 69
C. 理想氣體的化學(xué)常量 70
§15. 稀溶液 71
A. 歷史綜述 71
B. 稀溶液的Van0t Ho狀態(tài)方程 71
§16. 水的不同相對(duì)蒸汽機(jī)理論的說(shuō)明 74
A. 蒸汽壓曲線(xiàn)和Clapeyron方程 74
B. 冰和水之間的相平衡 77
C. 飽和蒸汽的比熱 78
§17. 相平衡理論綜述 80
A. 水的三相點(diǎn) 80
B. Gibbs相律 82
C. 稀溶液的Raoult定律 84
D. Henry吸收定律(1803) 86
§18. 原電池的電動(dòng)勢(shì) 87 
A. 電化學(xué)勢(shì) 88
B. Daniell電池(1836) 89
C. 個(gè)體反應(yīng)縮簡(jiǎn)為總體反應(yīng) 90
D. Gibbs-Helmholtz基本方程 91 
E. 實(shí)例 92
F. 對(duì)基本方程積分的說(shuō)明 93
§19. 鐵磁性與順磁性 94
A. 磁化功和狀態(tài)的磁方程 94
B. 順磁質(zhì)的Langevin方程 96
C. 鐵磁現(xiàn)象的Weiss理論 97
D. 比熱cH和cM 100
E. 磁熱效應(yīng) 104
§20. 黑體輻射 105
A. Kirchho定律 106
B. Stefan-Boltzmann定律 108
C. Wien定律 109
D. Planck輻射定律 113
§21. 不可逆過(guò)程近平衡過(guò)程熱力學(xué) 119
A. 熱傳導(dǎo)和局域熵產(chǎn)生 119
B. 各向異性體中的熱傳導(dǎo)和Onsager互易關(guān)系 121
C. 熱電現(xiàn)象 122
D. 內(nèi)部變換 127
E. 一般關(guān)系 128
F. 不可逆過(guò)程熱力學(xué)理論的局限性 130
第3章 氣體動(dòng)力學(xué)基本理論 131
§22. 理想氣體狀態(tài)方程 131
§23. Maxwell速度分布 135
A. 單原子氣體的Maxwell分布1860年的證明 135
B. 數(shù)值和實(shí)驗(yàn)結(jié)果 138
C. 能量分布總評(píng)Boltzmann因子 139
§24. Brown運(yùn)動(dòng) 140
§25. 對(duì)順磁質(zhì)的統(tǒng)計(jì)討論 145
A. 經(jīng)典的Langevin 函數(shù) 146
B. 借助于量子力學(xué)對(duì)Langevin函數(shù)的修正 148
§26. van der Waals方程中常量的統(tǒng)計(jì)意義 149
A. 分子體積與常量 149
B. van der Waals內(nèi)聚力與常量151
§27. 平均自由程問(wèn)題 153
A. 一個(gè)特殊情況下平均自由程的計(jì)算 153
B. 黏度 154
C. 熱導(dǎo)率 157
D. 一些與平均自由程概念相關(guān)問(wèn)題的總評(píng) 159
第4章 統(tǒng)計(jì)學(xué)的普遍理論：組合方法 161
§28. Liouville定理，空間和空間 161
A. 多維空間（相空間） 161
B. Liouville定理 162
C. 理想氣體的等概率 163
§29. Boltzmann原理 165
A. 用排列來(lái)量化熱力學(xué)概率 166
B. 用最大概率來(lái)度量熵 168
C. 元胞的合并 170
§30. 與熱力學(xué)對(duì)照 171
A. 等容過(guò)程 171
B. 無(wú)外力情況下氣體經(jīng)歷的一般過(guò)程 172
C. 外力場(chǎng)中的氣體；Boltzmann因子 173
D. Maxwell-Boltzmann速度分布律 174
E. 混合氣體 175
§31. 比熱和剛性分子的能量 176
A. 單原子分子氣體 176
B. 氣體組成和雙原子分子 178
C. 多原子分子氣體和Kelvin的烏云 181
§32. 考慮分子振動(dòng)的比熱和固體的比熱 182
A. 雙原子分子 182
B. 多原子分子氣體 183
C. 固體和Dulong-Petit規(guī)則 183
§33. 振動(dòng)能量的量子化 183
A. 線(xiàn)性振子 184
B. 固體 186
C. 推廣到任意量子態(tài) 187
§34. 轉(zhuǎn)動(dòng)能量的量子化 188
§35. 關(guān)于輻射理論和固體的補(bǔ)充材料 191
A. 自然振動(dòng)方法 191
B. 固體比熱的Debye理論 192
§36. 空間的配分函數(shù) 193
A. Gibbs條件 194
B. 與Boltzmann方法的關(guān)系 195
C. 量子效應(yīng)引起的修正 197
D. Gibbs假設(shè)分析 199
§37. 量子統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ) 200
A. 全同粒子的量子統(tǒng)計(jì) 200
B. Darwin和Fowler的方法 201
C. Bose-Einstein和Fermi-Dirac分布 203
D. 鞍點(diǎn)方法 204
§38. 簡(jiǎn)并氣體 207
A. Bose-Einstein和Fermi-Dirac分布 207
B. 氣體簡(jiǎn)并度 210
C. 高簡(jiǎn)并度的Bose-Einstein氣體 212
§39. 金屬電子氣 215
A. Drude理論的評(píng)價(jià)性介紹 215
B. 完全簡(jiǎn)并Fermi-Dirac氣體 216
C. 近完全簡(jiǎn)并 219
D. 特殊問(wèn)題 220
§40. 方均漲落 223
第5章 精確的氣體動(dòng)理學(xué)的概述 229
§41. Maxwell-Boltzmann碰撞理論 229
A. 氣體動(dòng)理學(xué)中態(tài)的描述 229
B. f隨時(shí)間的變化 231
C. 彈性碰撞定律 232
D. Boltzmann的碰撞積分 234
E. Boltzmann關(guān)于分子混沌的假設(shè) 235
§42. H-定理和Maxwell分布 236
A. H-定理 236
B. Maxwell分布 239
C. 平衡態(tài)分布 241
§43. 流體動(dòng)力學(xué)的基本公式 242
A. 分布函數(shù)的級(jí)數(shù)展開(kāi) 242
B. Maxwell的輸運(yùn)方程 244
C. 質(zhì)量守恒 246
D. 動(dòng)量守恒 247
E. 能量守恒 248
F. 熵定理 251
§44. 關(guān)于碰撞方程的積分 253
A. 利用矩方程積分 253
B. 矩方程的變換 254
C. 碰撞矩的評(píng)估 256
D. 黏度和導(dǎo)熱系數(shù) 257
§45. 電導(dǎo)率和Wiedemann-Franz定律 261
A. 金屬中電子的碰撞和傳輸方程 261
B. 碰撞方程的近似解 263
C. 電流和能量通量 266
D. 歐姆定律 267
E. 導(dǎo)熱系數(shù)和絕對(duì)熱電動(dòng)勢(shì) 268
F. Wiedemann-Franz定律 269
習(xí)題 271
習(xí)題解答 279