熱學(xué)

第1章熱現(xiàn)象與熱物理學(xué)1 1.1熱力學(xué)是宏觀(guān)熱現(xiàn)象規(guī)律的總結(jié)1 1.2熱運(yùn)動(dòng)與熱現(xiàn)象的微觀(guān)理論3 1.2.1物質(zhì)由大量的分子或原子組成3 1.2.2分子的熱運(yùn)動(dòng)及其實(shí)驗(yàn)事實(shí)4 1.2.3分子間存在相互作用力6 1.2.4熱物理學(xué)的三種理論8 1.3熱學(xué)研究的對(duì)象8 1.4狀態(tài)參量與狀態(tài)公理10 1.5數(shù)學(xué)知識(shí)補(bǔ)充12 1.5.1全微分概念及特性12 1.5.2概率簡(jiǎn)介15 第2章熱力學(xué)第零定律和溫度23 2.1溫度和熱力學(xué)第零定律23 2.2溫標(biāo)的建立27 2.2.1經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo)28 2.2.2理想氣體溫標(biāo)32 2.2.3熱力學(xué)溫標(biāo)32 2.2.4國(guó)際溫標(biāo)33 2.3狀態(tài)方程34 2.3.1理想氣體的狀態(tài)方程35 2.3.2混合理想氣體的狀態(tài)方程36 2.3.3實(shí)際氣體的狀態(tài)方程38 2.3.4固體、液體的狀態(tài)方程39 第3章熱力學(xué)定律和內(nèi)能43 3.1準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程44 3.2以功的形式傳遞能量45 3.2.1位形功45 3.2.2絕熱功和內(nèi)能 48 3.3以熱量的形式傳遞能量50 3.3.1熱容量51 3.3.2熱的簡(jiǎn)史52 3.3.3熱還是功？53 3.4熱力學(xué)定律54 3.5理想氣體內(nèi)能和焓56 3.5.1焓的定義56 3.5.2理想氣體的內(nèi)能57 3.5.3理想氣體的焓58 3.5.4邁耶公式59 3.6理想氣體的絕熱過(guò)程60 3.7穩(wěn)流過(guò)程63 3.7.1渦輪機(jī)65 3.7.2節(jié)流閥65 3.7.3焦耳-湯姆遜實(shí)驗(yàn)65 第4章熱力學(xué)第二定律和熵74 4.1循環(huán)過(guò)程和熱機(jī)74 4.1.1循環(huán)和效率75 4.1.2熱力學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史77 4.1.3卡諾循環(huán)79 4.1.4實(shí)際的熱機(jī)80 4.2可逆過(guò)程和不可逆過(guò)程83 4.3熱力學(xué)第二定律的兩種表述85 4.4卡諾定理88 4.5熱力學(xué)溫標(biāo)91 4.6可逆絕熱過(guò)程的性93 4.7克勞修斯不等式94 4.8熵97 4.8.1熵是狀態(tài)函數(shù)97 4.8.2熵的計(jì)算99 4.8.3熵增加原理101 4.8.4溫-熵圖103 4.8.5熱力學(xué)恒等式104 4.8.6自由能與吉布斯函數(shù)104 4.9熱力學(xué)第二定律及熵的統(tǒng)計(jì)意義106 4.9.1不可逆性的微觀(guān)解釋107 4.9.2玻爾茲曼熵109 第5章麥克斯韋-玻爾茲曼分布115 5.1理想氣體微觀(guān)模型115 5.2理想氣體的壓強(qiáng)公式與溫度的統(tǒng)計(jì)解釋117 5.3麥克斯韋速度分布律及其應(yīng)用120 5.3.1速度空間120 5.3.2速度分布121 5.3.3速率分布122 5.3.4壓強(qiáng)公式的重新推導(dǎo)124 5.3.5單原子氣體的麥克斯韋分布(1860年的證明)126 5.3.6麥克斯韋速率分布129 5.4玻爾茲曼分布律133 5.5麥克斯韋速率分布的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證136 5.6能量按自由度均分定理139 第6章輸運(yùn)過(guò)程的分子動(dòng)理論學(xué)基礎(chǔ)151 6.1氣體的平均自由程151 6.1.1碰撞截面152 6.1.2平均自由程153 6.2熱傳導(dǎo)現(xiàn)象及其微觀(guān)解釋155 6.2.1熱傳導(dǎo)現(xiàn)象的宏觀(guān)規(guī)律155 6.2.2氣體導(dǎo)熱系數(shù)的微觀(guān)機(jī)理157 6.3黏滯現(xiàn)象及其微觀(guān)解釋158 6.3.1黏滯力的宏觀(guān)規(guī)律158 6.3.2氣體黏滯系數(shù)微觀(guān)機(jī)理160 6.4氣體擴(kuò)散現(xiàn)象及微觀(guān)解釋162 6.4.1氣體擴(kuò)散的實(shí)驗(yàn)規(guī)律162 6.4.2氣體擴(kuò)散系數(shù)的微觀(guān)機(jī)理163 6.5關(guān)于三種輸運(yùn)系數(shù)的討論163 6.5.1理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的比較163 6.5.2低壓下氣體的黏滯現(xiàn)象和熱傳導(dǎo)164 第7章物態(tài)與相變167 7.1固體167 7.1.1晶體的結(jié)構(gòu)167 7.1.2固體中的化學(xué)鍵170 7.1.3晶體中的熱運(yùn)動(dòng)173 7.1.4非晶態(tài)固體174 7.2液體175 7.2.1液體的結(jié)構(gòu)176 7.2.2液體的體熱物理性質(zhì)177 7.2.3液體的表面性質(zhì)180 7.3相與相變186 7.3.1相與相圖186 7.3.2潛熱188 7.3.3化學(xué)勢(shì)與吉布斯-杜亥姆（Gibbs-Duhem）關(guān)系189 7.3.4兩相共存條件189 7.3.5相變的分類(lèi)190 7.3.6克勞修斯-克拉珀龍（Clausius-Clapeyron）方程190 7.3.7范德華氣體等溫線(xiàn)192 7.3.8液固相變195 參考文獻(xiàn)200