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新概念物理教程 热学 第二版 赵凯华 罗蔚茵 面向21世纪课程教材 高等教育出版社 9787040176803
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新概念物理教程 热学(第二版)
面向21世纪课程教材
作者:赵凯华 罗蔚茵
定价:37.00元
ISBN:978-7-04-017680-3
版面字数:360.000千字
开本:16开
全书页数:316页
装帧形式:平装
重点项目:面向21世纪课程教材
出版时间:2005-11-30
读者对象:高等教育
一级分类:物理学与天文学类
二级分类:物理学/应用物理学/天文学专业课程
三级分类:热学
图书简介
本书是在第一版的基础上,根据教学需要,结合读者使用此书的建议和意见,修订而成的。本书第一版是教育部“面向21 世纪教学内容和课程体系改革计划”的研究成果,是面向21 世纪课程教材;原书在结构上有较大的变化,在内容上有较大的更新,在用现代观点审视教学内容、向当代前沿开设窗口和接口、培养物理直觉能力等方面有较大的改革。这次修订保持了原书的上述特色,除订正了一些错误外,主要的修改在第二章中的量子统计分布。修订时删去一些太深的内容,更多地采用定性半定量的方法,突出物理图像。此外,书后还增补了习题答案。本书包括热学基本概念和物质聚集态、热平衡态的统计分布律、热力学第一定律、热力学第二定律、非平衡过程等五章和两个数学附录。
本书可作为高等学校物理类专业的教材或参考书,特别适合物理学基础人材培养基地选用。对于其它理工科专业,本书也是教师备课时很好的参考书和优秀学生的辅助读物。
目录
前辅文
第一章 热学基本概念和物质聚集态
§ 1.温度
1.1 温度计和温标
1.2 热力学第零定律
1.3 理想气体物态方程和理想气体温标
1.4 温度大观
§ 2.热量及其本质
2.1 量热学 热质说与热动说
2.2 原子论
2.3 分子力与分子运动
§ 3.物质聚集态随状态参量的转化与共存
3.1 闭合系的 p -V-T 曲面
3.2 等温线 多相共存
3.3 p -T 三相图
§ 4.气 体
4.1 气体的微观模型和温度的微观意义
4.2 理想气体压强公式
4.3 理想气体定律的推导
4.4 实际气体
§ 5.固 体
5.1 晶体结构
5.2 非晶态与准晶态
5.3 固体中分子的热运动
§ 6.化学键
6.1 离子键
6.2 共价键
6.3 金属键
6.4 范德瓦耳斯键
6.5 氢键
§ 7.液 体
7.1 液体 ——— 稠密的实际气体
7.2 液体 ——— 濒临瓦解的晶格
7.3 表面张力的由来
本章提要
思考题
习题
第二章 热平衡态的统计分布律
§ 1.麦克斯韦速度分布律
1.1 统计规律与分布函数的概念
1.2 速度空间与速度分布函数
1.3 麦克斯韦分布律的导出
1.4 方均根速率
1.5 平均速率
1.6 泻流速率
§ 2.玻耳兹曼密度分布
2.1 等温气压公式
2.2 玻耳兹曼密度分布律
2.3 麦克斯韦-玻耳兹曼能量分布律
§ 3.能均分定理与热容量
3.1 自由度
3.2 能量按自由度均分定理
3.3 理想气体的热容量
3.4 固体的热容量
§ 4.量子气体中粒子按能级的分布
4.1 能级与量子态
4.2 麦克斯韦-玻耳兹曼分布
4.3 H 定理
4.4 能级的离散性对热容量的影响
4.5 玻色-爱因斯坦分布和费米-狄拉克分布
§ 5.费米气体
5.1 T =0 K 时的简并费米气体
5.2 T > 0 K 时的简并费米气体
5.3 粒子之间的量子关联与量子简并
5.4 金属中的自由电子气
5.5 白矮星
5.6 中子星
§ 6.玻色气体
6.1 简并玻色气体的化学势 玻色-爱因斯坦凝聚
6.2 激发态上的粒子数与能量
6.3 从液氦的 λ 相变到理想气体 BE 凝聚的实现
6.4 光子气体
§ 7.宏观态的概率和熵
7.1 宏观态的概率
7.2 玻耳兹曼熵关系式
7.3 信息熵与遗传密码
本章提要
思考题
习题
第三章 热力学第一定律
§ 1.从能量守恒到热力学第一定律
1.1 能量守恒定律的建立
1.2 广义功
1.3 内能是个态函数
1.4 热力学第一定律的数学表述
1.5 准静态过程
§ 2.气体的热容量 内能和焓
2.1 热容量 焓
2.2 焦耳实验及其改进
2.3 焦耳-汤姆孙效应
2.4 节流膨胀液化气体
2.5 化学反应热和生成焓
§ 3.热力学第一定律对理想气体的应用
3.1 等温过程
3.2 绝热过程
3.3 大气的垂直温度梯度
3.4 多方过程
§ 4.循环过程和卡诺循环
4.1 循环过程
4.2 理想气体卡诺循环及其效率
本章提要
思考题
习题
第四章 热力学第二定律
§ 1.热力学第二定律的表述和卡诺定理
1.1 自然现象的不可逆性
1.2 热力学第二定律的语言表述
1.3 卡诺定理
1.4 热力学温标
1.5 历史性的回顾
§ 2.卡诺定理的应用
2.1 内能和物态方程的关系
2.2 克拉珀龙方程及其在相变问题上的应用
§ 3.克劳修斯不等式与熵定理
3.1 热力学第二定律的数学表述 ——— 克劳修斯不等式
3.2 熵是态函数
3.3 熵的计算
3.4 熵增加原理
3.5 热力学熵与玻耳兹曼熵的统一
§ 4.关于热力学第二定律的若干诘难和佯谬
4.1 洛施密特的诘难
4.2 策尔梅洛的诘难
4.3 吉布斯佯谬
4.4 麦克斯韦妖与信息
§ 5.热平衡与自由能
5.1 孤立系的热平衡判据
5.2 定温定体条件下的热平衡判据 亥姆霍兹自由能
5.3 定温定压条件下的热平衡判据 吉布斯自由能
5.4 物体系内各部分之间的平衡条件
5.5 范德瓦耳斯气液相平衡
5.6 混合气体的化学平衡
§ 6.连续相变 超流
6.1 有序-无序转变
6.2 朗道二级相变理论
6.3 液氦的超流现象
6.4 唯象的二流体模型
6.5 准粒子(元激发)的概念
本章提要
思考题
习题
第五章 非平衡过程
§ 1.近平衡态弛豫和输运过程
1.1 经验定律
1.2 平均自由程与碰撞频率
1.3 分子自由程的概率分布
1.4 从量纲看输运系数
1.5 初级气体动理论
1.6 与实验的比较
1.7 稀薄气体中的输运过程
§ 2.涨落 关联 布朗运动
2.1 涨 落
2.2 临界点的涨落
2.3 布朗运动
2.4 时间关联与涨落回归假说
§ 3.分 形
3.1 分形与分形维数
3.2 布朗粒子轨迹的分形维数
3.3 分形生长
3.4 逾 渗
§ 4.线性不可逆过程热力学
4.1 局域热平衡概念
4.2 熵流与熵产生
4.3 输运过程的熵产生
4.4 化学反应的熵产生
4.5 广义流和广义力
4.6 最小熵产生原理
4.7 线性区耗散结构之不可能
§ 5.耗散结构
5.1 化学振荡与螺旋波
5.2 图灵斑图
5.3 贝纳尔对流
5.4 耗散结构的特征
§ 6.生命与生态环境
6.1 生命的热力学基础
6.2 地球生态环境的辐射收支与负熵流
6.3 地球表面的温度与温室效应
6.4 水是生命之源
6.5 盖娅假说与新自然观
6.6 地外生命与地外文明问题
§ 7.热宇宙模型
7.1 大爆炸和决定早期宇宙历史的两个判据
7.2 几个里程碑
7.3 微波背景辐射的发现
7.4 膨胀宇宙中的辐射与物质的热力学
7.5 膨胀宇宙中的辐射与物质的动力学
7.6 星系的形成
7.7 热寂说的终结
本章提要
思考题
习题
数学附录
A.高斯积分
B.误差函数
习题答案
索引
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