热学（普通物理学教程）

　　本书是教育部“高等教育面向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”、普通高等教育“九五”国家级重点教材和教育部理科物理学和天文学教学指导委员会“九五”规划教材。本书全面介绍了热学的基本概念、基本规律和基本理论，力图保持我国物理教学严谨扎实的传统。同时，为了适应“基础物理教学现代化”的需要，本书尽可能触及一些学科发展的新的生长点，使教材丰满充实，卓具时代气息，新颖可喜。书中收集的大量思考题和习题，有助于拓宽读者的视野，提高他们分析问题和解决问题的能力。本书可作为高等院校物理类专业的教材，亦可供其他专业的读者参考。

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第一章导论
§1.1宏观描述方法与微观描述方法
§1.1.1热学的研究对象及其特点
§1.1.2宏观描述方法与微观描述方法
§1.2热力学系统的平衡态
§1.2.1热力学系统
§1.2.2平衡态与非平衡态
§1.2.3热力学平衡
§1.2.4非平衡态的宏观描述
§1.3温度与温度计
§1.3.1温度
§1.3.2热力学第零定律
§1.3.3温标
§1.3.4实用温度计简介
§1.4物态方程
§1.4.1物态方程
§1.4.2理想气体物态方程
§1.4.3混合理想气体物态方程
§1.5物质的微观模型
§1.5.1物质由大数分子组成
§1.5.2分子热运动的例证--扩散.布朗运动与涨落现象
§1.5.3分子间的吸引力与排斥力*摩擦力
§1.6理想气体微观描述的初级理论
§1.6.1理想气体微观模型
§1.6.2单位时间内碰在单位面积器壁上的平均分子数
§1.6.3理想气体压强公式压强的单位换算
§1.6.4温度的微观意义
§1.7分子间作用力势能与真实气体物态方程
§1.7.1分子间互作用势能曲线
§1.7.2范德瓦耳斯方程
§1.7.3昂内斯方程
§1.7.4几种典型的分子作用力势能曲线
选读材料1-1范德瓦耳斯方程证明中的两个问题
§选1.1.1b是分子固有体积的四倍的证明
§选1.1.2器壁分子与气体分子间吸引力对气体压强不作贡献的解释
思考题
习题
第二章分子动理学理论的平衡态理论
§2.1分子动理学理论与统计物理学
§2.2概率论的基本知识
§2.2.1伽尔顿板实验
§2.2.2等概率性与概率的基本性质
§2.2.3平均值及其运算法则
§2.2.4均方偏差
§2.2.5概率分布函数
§2.3麦克斯韦速率分布
§2.3.1分子射线束实验
§2.3.2麦克斯韦速率分布
§2.4麦克斯韦速度分布
§2.4.1速度空间
§2.4.2麦克斯韦速度分布
§2.4.3相对于υp的(麦克斯韦)速度分量分布与速率分布误差函数
§2.4.4从麦克斯韦速度分布导出速率分布
§2.4.5T=OK时金属中自由电子的速度分布与速率分布(费米球)
§2.5气体分子碰壁数及其应用
§2.5.1由麦克斯韦速度分布导出气体分子碰壁数及气体压强公式*简并压强
*§2.5.2泻流及其应用(热分子压差.分子束技术及其速率分布.同位素分离.热电子发射)
§2.6外力场中自由粒子的分布·玻尔兹曼分布
§2.6.1等温大气压强公式*悬浮微粒按高度分布
§2.6.2旋转体中悬浮粒子径向分布超速离心技术台风.飓风.龙卷风
§2.6.3玻尔兹曼分布
§2.7能量均分定理
§2.7.1理想气体的热容
§2.7.2自由度与自由度数
§2.7.3能量均分定理
*§2.7.4能量按自由度均分的物理原因
*§2.7.5能量均分定理用于布朗粒子
§2.7.6能量均分定理的局限*自由度的冻结
附录2-1一些定积分公式
选读材料2-1地球大气壳层结构大气逃逸与行星大气
选读材料2-2热辐射--分子动理论对光子气体的应用
§选2.2.1光子的主要特征
§选2.2.2黑体辐射
§选2.2.3光压
§选2.2.4斯特藩一玻尔兹曼定律基尔霍夫定律
§选2.2.5太阳及地球表面温度的估计温室效应
选读材料2-3子系温度与负温度
思考题
习题
第三章输运现象与分子动理学理论的非平衡态理论
§3.1黏性现象的宏观规律
§3.1.1层流与牛顿黏性定律
§3.1.2泊肃叶定律*管道流阻
§3.1.3斯托克斯定律*云.雾中的水滴
§3.2扩散现象的宏观规律
§3.2.1自扩散与互扩散菲克定律
§3.2.2看作布朗粒子运动的扩散公式X2=2Dt
§3.3热传导现象的宏观规律
§3.3.1傅里叶定律
*§3.3.2热欧姆定律
*§3.3.3多孔绝热技术
*§3.4辐射传热
§3.4.1温室防辐射传热
§3.4.2空腔辐射传热人体辐射热损失
§3.5对流传热
§3.5.1自然对流*大气环流*人的体温调节
*§3.5.2牛顿冷却定律集成电路的散热
*§3.5.3热管
§3.6气体分子平均自由程
§3.6.1碰撞(散射)截面
§3.6.2分子间平均碰撞频率
*§3.6.3气体分子间相对运动速率分布
§3.6.4气体分子平均自由程
*§3.6.5化学反应动力学催化剂与酶
§3.7气体分子碰撞的概率分布
§3.7.1气体分子的自由程分布
*§3.7.2气体分子碰撞时间的概率分布
§3.8气体输运系数的导出
§3.8.1气体黏性系数的导出
§3.8.2气体热传导系数的导出
§3.8.3气体扩散系数的导出
§选5.2.4信息处理消耗能量的下限
选读材料5-3生命"赖负熵为生"
§选5.3.1遗传密码生物高聚物中的信息
§选5.3.2生物中的负熵(流)
思考题
习题
第.六章液态与固态
§6.1固体
§6.1.1引言
§6.1.2晶体和非晶体
§6.1.3晶体的微观结构与对称性
§6.1.4晶体的结合键
§6.1.5晶体的热学性质
*§6.1.6晶体的力学性质
*§6.1.7晶体中的缺陷.扩散及气体吸收(贮氢合金)
§6.2液体
§6.2.1液体的微观结构
§6.2.2液体的彻体性质
§6.2.3水的结构与物理性质水是生命之源
§6.3液体的表面现象
§6.3.1表面张力与表面能
*§6.3.2表面活性剂
§6.3.3弯曲液面附加压强
§6.3.4润湿与不润湿毛细现象
选读材料6-1液晶
选读材料6-2固体的表面与界面
§选6.2.1界面与表面
§选6.2.2固体表面吸附
§选6.2.3膜的功能
§选6.2.4温差电现象温差发电与温差电致冷
选读材料6-3非晶态
思考题
习题
第七章相变
§7.1气液相变
§7.1.1气化和凝结
§7.1.2真实气体等温线
§7.1.3范德瓦耳斯等温线
§7.1.4临界点一级相变与连续相变*临界乳光
§7.2固一液.固一气相变相图
§7.2.1固一液及固一气相变
§7.2.2相图
§7.2.3克拉珀龙方程
选读材料7-1液氦的超流动性及其相变
§选7.1.1氦Ⅱ与氦Ⅰ间λ相变及4He相图
§选7.1.2液氦的二流体模型
§选7.1.3"零"黏性热一机械效应与机械一热效应它们间可逆转换违背第二定律吗?
§选7.1.43He-4He稀释制冷机
思考题
习题
思考题.习题提示与答案
参考书目
附录
(Ⅰ)书中有关数据的索引
(Ⅱ)常用物理学常量
(Ⅲ)有关地球.月球.太阳及部分行星.银河系.宇宙的数据
索引