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新概念物理教程 热学(第三版)

面向21世纪课程教材

作者:
赵凯华、罗蔚茵
定价:
38.00 元
版面字数:
400.00千字
开本:
16开
装帧形式:
平装
版次:
3
最新版次
印刷时间:
2026-01-09
ISBN:
978-7-04-052239-6
物料号:
52239-00
出版时间:
1900-01-01
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

本书是在第二版的基础上,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;原书在结构上相对传统教材有较大的变化,在内容上有较大的更新,在用现代观点审视教学内容、向当代研究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,订正了一些错误。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、非平衡过程共五章和两个数学附录。

本书可作为高等学校物理学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。对于其他理工科专业,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。

  • 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
    • §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 能级的离散性对热容量的影响
      • 4.4 玻色-爱因斯坦分布和费米-狄拉克分布
    • §5. 费米气体
      • 5.1 T=0K时的简并费米气体
      • 5.2 T>0K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 H定理
      • 7.3 量子态排列数意味着概率
      • 7.4 平衡分布是最概然分布
      • 7.5 玻耳兹曼熵关系式
      • 7.6 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 内能和焓
      • 2.1 热容 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
  • 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 涨落和方差
      • 2.2 临界点的涨落
      • 2.3 布朗运动
    • §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
  • 《新概念物理教程·热学》封面插图说明

《新概念物理教程 热学》(第三版)数字课程与纸质教材一体化设计,紧密配合,数字课程涵盖文档等资源,充分运用多种形式媒体资源,极大地丰富了知识的呈现形式,拓展了教材内容。在提升课程教学效果同时,为学生学习提供思维与探索的空间。

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