本書是“十二五”普通高等教育本科國家級規(guī)劃教材,是在李椿等編寫的《熱學》(第二版)基礎上,為了適應當前的教學需要,適當反映熱學的一些新進展,在保持原書的主要特點和基本框架下,本著少而精的原則修訂而成的,主要包括氣體分子動理論、熱力學和物性學這三部分內容。本書扼要敘述了熱學中最基本的事實、概念、規(guī)律和重要應用,從現象和實驗事實出發(fā),由表及里形成物理圖像,突出物理本質,確立物理規(guī)律。根據少而精和可接受性原則,使學生切實掌握基本內容并初步領會物理學的研究方法。
本書自第二版出版以來,歷時將近8年,這期間熱學不僅在學科內容上有一些新的進展,教學手段也越來越豐富,尤其是大型開放式網絡課程(MOOC)的出現,對傳統(tǒng)教學模式的改進起了積極的推動作用。
為了體現熱學課程相關教學改革的新成果,我們本著少而精的原則,在維持原書的基本框架和基本內容不變的條件下,對全書作了一些必要的增添,同時由出版社編輯加入了一些視頻和演示動畫,幫助讀者理解相關的重點和難點。
由于編者水平有限,如有不妥之處,敬請讀者批評指正。
緒論
0-1 熱學研究的對象和方法
0-2 熱學發(fā)展簡述
第一章 溫度
1-1 平衡態(tài)狀態(tài)參量
1-2 溫度
1-3 氣體的物態(tài)方程
附錄1-1 熱力學第零定律與溫度
附錄1-2 水的三相點管
附錄1-3 與物態(tài)方程有關的三個物理量
第一章思考題
第一章習題
第二章 氣體分子動理論的基本概念
2-1 物質的微觀模型
2-2 理想氣體的壓強
2-3 溫度的微觀解釋
2-4 分子力
2-5 范德瓦耳斯氣體的壓強
第二章思考題
第二章習題
第三章 氣體分子熱運動速率和能量的統(tǒng)計分布律
3-1 氣體分子的速率分布律
3-2 用分子射線實驗驗證麥克斯韋速度分布律
3-3 玻耳茲曼分布律重力場中微粒按高度的分布
3-4 能量按自由度均分定理
附錄3-1 積分表
附錄3-2 誤差函數簡表
第三章思考題
第三章習題
第四章 氣體內的輸運過程
4-1 氣體分子的平均自由程
4-2 輸運過程的宏觀規(guī)律
4-3 輸運過程的微觀解釋
附錄4-1 分子通過dS面前最后一次受碰處與dS間的平均距離
第四章思考題
第四章習題
第五章 熱力學第一定律
5-1 熱力學過程
5-2 功
5-3 熱量
5-4 熱力學第一定律
5-5 熱容焓
5-6 氣體的內能焦耳-湯姆孫實驗
5-7 熱力學第一定律對理想氣體的應用
5-8 循環(huán)過程和卡諾循環(huán)
第五章思考題
第五章習題
第六章 熱力學第二定律
6-1 熱力學第二定律
6-2 熱現象過程的不可逆性
6-3 熱力學第二定律的統(tǒng)計意義
6-4 卡諾定理
6-5 熱力學溫標
6-6 應用卡諾定理的例子
6-7 熵
6-8 熵增加原理
6-9 熵與熱力學概率
6-10 熵流與熵產生概念
附錄6-1 卡諾用熱質說對卡諾定理的證明
附錄6-2 熵增加原理的證明
附錄6-3 絕對零度不能達到原理
附錄6-4 負熱力學溫度
附錄6-5 漲落
第六章思考題
第六章習題
第七章 固體
7-1 晶體
7-2 晶體中粒子的結合力和結合能
7-3 晶體中粒子的熱運動
7-4 晶體的范性形變和位錯
第七章思考題
第七章習題
第八章 液體
8-1 液體的微觀結構液晶
8-2 液體的徹體性質
8-3 液體的表面性質
附錄8-1 液晶的應用
第八章思考題
第八章習題
第九章 相變
9-1 單元系一級相變的普遍特征
9-2 氣液相變
9-3 克拉珀龍方程
9-4 臨界溫度很低的氣體的液化低溫的獲得
9-5 范德瓦耳斯等溫線對比物態(tài)方程
9-6 固液相變
9-7 固氣相變三相圖
9-8 同素異晶轉變
第九章思考題
第九章習題
常用物理學常量表
物理量的單位
參考書目