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全新正版热物理学导论(翻译版)9787111689096机械工业出版社
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目录译序前言部基础知识III V1 章 热物理学中的能量21.1 热平衡 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21.2 理想气体 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .61.2.1气体的微观模型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .81.3 能量均分定理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121.4 功和热 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .131.5 压缩做功 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .151.5.1理想气体的压缩 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .181.6 热容 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .211.6.1潜热 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .241.6.2焓 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .251.7 过程的速率 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .281.7.1热传导 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .281.7.2理想气体的热导率 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .301.7.3黏度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .331.7.4扩散 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .34第 2 章 热力学第二定律372.1 双状态系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .372.1.1双状态顺磁体 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .392.2 固体的爱因斯坦模型 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40. 有相互作用的系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .422.4 具有大量粒子的系统 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .452.4.1大的数字 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .452.4.2斯特林近似 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .462.4.3大 型 爱 因 斯 坦 固 体 的 重 数 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .472.4.4重数函数的锐度 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .482.5理想气体512.5.1单原子分子理想气体的重数512.5.2相互作用的理想气体542.6 熵562.6.1理想气体的熵582.6.2混合熵602.6.3可逆和不可逆过程61第 3 章 相互作用及其结果643.1 温度643.1.1一个不实际的类比673.1.2现实世界的例子683.2熵和热693.2.1预测热容693.2.2测量熵703..熵的宏观解释713.3 顺磁733.3.1记号与微观物理733.3.2数值解743.3.3解析解773.4机械平衡与压强803.4.1热力学恒等式823.4.2再谈熵和热833.5扩散平衡和化学势853.6总结与展望89第二部分热力学91第 4 章 热机与制冷机924.1 热机924.1.1卡诺循环944.2制冷机964.3真实的热机984.3.1内燃机984.3.2蒸汽机1014.4真实的制冷机1034.4.1节流过程1034.4.2气体的液化1064.4.3迈向零度108第 5 章 自由能与化学中的热力学1125.1自由能与可用功1125.1.1电解、燃料电池和电池1145.1.2热力学恒等式1185.2自由能与到达平衡的驱动力1215.2.1广延量与强度量1225.2.2吉布斯自由能与化学势15.3纯净物的相变1255.3.1钻石与石墨1275.3.2克劳修斯-克拉珀龙关系1295.3.3范德瓦耳斯模型1345.4混合物的相变1395.4.1混合物的吉布斯自由能1395.4.2互溶混合物的相变1435.4.3共晶系统的相变1465.5 稀 溶液1495.5.1溶剂与溶质的化学势1495.5.2渗透压1515.5.3熔点与沸点1535.6 化学平衡1555.6.1固氮1575.6.2水的解离1595.6.3氧气在水中的溶解1615.6.4氢的电离162第三部分统计力学164第 6 章 玻尔兹曼统计1656.1玻尔兹曼因子1656.1.1配分函数1686.1.2原子的热激发1696.2 平 均值1716.2.1顺磁1736.2.2双原子分子的转动1756.3能量均分定理1786.4麦克斯韦速率分布1806.5配分函数与自由能1846.6组合系统的配分函数1866.7再看理想气体1886.7.1配分函数1886.7.2预测190第 7 章 量子统计1937.1吉布斯因子1937.1.1例子:一氧化碳中毒1947.2玻色子和费米子1967.2.1分布函数1997.3简并费米气体2037.3.1温度为零2047.3.2较小的非零温度2087.3.3态密度2107.3.4索末菲展开2127.4黑体辐2167.4.1紫外灾难2167.4.2普朗克分布2167.4.3光子2177.4.4对所有模式求和2187.4.5普朗克谱2197.4.6总能量2217.4.7光子气体的熵2217.4.8宇宙背景辐2227.4.9从洞中逃离的光子2257.4.10物体的辐2277.4.11太阳和地球2287.5固体的德拜模型07.6玻色-爱因斯坦凝聚57.6.1真实世界中的例子7.6.2为什么会发生?240第 8 章 相互作用粒子组成的系统2458.1弱相互作用气体2458.1.1配分函数2468.1.2集团展开2478.1.3第二维里系数2508.2铁磁体的伊辛模型2548.2.1一维情况的解析解2558.2.2平均场近似2578..模拟259附录 A 量子力学基础267A.1波粒二象的据267A.1.1光电效应267A.1.2干涉269A.2波函数270A.2.1不确定原理272A.2.2线独立的波函数273A.3具有确定能量的波函数274A.3.1盒子中的粒子274A.3.2谐振子276A.3.3氢原子278A.4角动量279A.4.1分子的转动280A.4.2自旋282A.5多粒子系统283A.6量子场论284附录 B 数学结论286B.1高斯积分286B.2伽马函数288B.3斯特林近似290B.4d 维超球体的表面积292B.5量子统计中的积分293阅读297参考数据303中文索引307英文索引313
施罗德教授借由其文本生动的个人风格(轻松又不失严谨,同时尊重读者),能让学生快速进入热物理学的世界。 —John K. Pribram, American Journal of Physics 67, 1284我会选择施罗德教授的书,因为它更易阅读,方便引入材料。…… 这本书言辞优美,能让人产生这样的感觉:物理学研究需要投入和热爱。—Harvey Gould, Physics Today 53, 8, 44
本书适用于大二至大三的热力学和统计力学课程,特点鲜明:1. 经典热力学和统计力学的篇幅平衡。宏观和微观的观点都有其优势,本书同时介绍和使用二者,而不过度强调其中一点。2. 内容循序渐进。首先是基础知识,然后是热力学应用,*后是统计力学应用。每章都介绍一两个强有力的工具,然后将其应用于各种现象,以突出*重要的物理原理。3. 风格较为轻松。本书写作风格类似于与学生交谈,很少使用被动句作严肃论。4. 先修要求很少。在阅读本书之前,读者只需要学习一门使用了基础微积分的物理学入门课程即可,高等数学课程内容并非必要。5. 强调应用。本书强调了那些与现实世界相关的领域,包括凝聚态物理学、天体物理学、化学、地球科学、工程和日常生活。6. 适用强。本书不仅适用于物理学专业学生,也适用于需要热物理学分析能力的相关专业学生。7. 适合单个学期的课程。尽管本书包含了大量的高阶内容(特别是在习题中),但教师仍可在每周3小时的单学期课程中涵盖所有基础知识和大部分应用。
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