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第1章 热力学 总论1

1.温度作为系统的一个属性1

2.功和热3

3.理想气体6

A.Boyle定律（Boyle-Mariotte定律）6

B.Charles定律（Gay-Lussac定律）7

C.Avogadro定律和普适气体常量8

4.第一定律 能量和焓作为属性10

A.热功当量10

B.焓作为属性12

C.关于比热cp和cv之比的题外话13

5.可逆和不可逆绝热过程14

A.可逆绝热过程15

B.不可逆绝热过程17

C.Joule-Kelvin多孔塞实验18

D.非常重要的一个结论19

6.第二定律20

A.Carnot循环及其效率21

B.第二定律的第一部分23

C.第二定律的第二部分27

D.最简单的算例29

E.关于第二定律文字表述的评论30

F.能量和熵的相对量级31

7.热力学势和互易关系32

8.热力学平衡37

A.无约束热力学平衡和最大熵37

B.无约束热力学平衡下的等温等压系统37

C.弛豫平衡中附加的自由度38

D.热力学势的极值性质38

E.最大功定理40

9.van der Waals方程42

A.等温线43

B.van der Waals气体的熵和热性质44

10.van der Waals对气体液化的评论46

A.积分和微分的Joule-Thomson效应46

B.转化曲线及其实际应用47

C.p-v面中液-气相共存区域的边界49

11.Kelvin温标53

12. Nernst热力学第三定律55

第2章 热力学对特殊系统的应用59

13.气体混合物Gibbs悖论Guldberg-Waage定律59

A.气体的可逆分离60

B.扩散过程和Gibbs佯谬中的熵增加61

C.Guldberg和Waage的质量作用定律62

14.化学势和化学常量66

A.化学势μi67

B.理想混合物μi与gi之间的关系69

C.理想气体的化学常量70

15.稀溶液71

A.历史综述71

B.稀溶液的Van′t Hoff状态方程71

16.水的不同相 对蒸汽机理论的说明74

A.蒸汽压曲线和Clapeyron方程74

B.冰和水之间的相平衡77

C.饱和蒸汽的比热78

17.相平衡理论综述80

A.水的三相点80

B.Gibbs相律82

C.稀溶液的Raoult定律84

D.Henry吸收定律（1803）86

18.原电池的电动势87

A.电化学势88

B.Daniell电池（1836）89

C.个体反应缩简为总体反应90

D.Gibbs-Helmholtz基本方程91

E.实例92

F.对基本方程积分的说明93

19.铁磁性与顺磁性94

A.磁化功和状态的磁方程94

B.顺磁质的Langevin方程96

C.铁磁现象的Weiss理论97

D.比热cH和cM100

E.磁热效应104

20.黑体辐射105

A.Kirchhoff定律106

B.Stefan-Boltzmann定律108

C.Wien定律109

D.Planck辐射定律113

21.不可逆过程近平衡过程热力学119

A.热传导和局域熵产生119

B.各向异性体中的热传导和Onsager互易关系121

C.热电现象122

D.内部变换127

E.一般关系128

F.不可逆过程热力学理论的局限性130

第3章 气体动力学基本理论131

22.理想气体状态方程131

23.Maxwell速度分布135

A.单原子气体的Maxwell分布1860年的证明135

B.数值和实验结果138

C.能量分布总评Boltzmann因子139

24.Brown运动140

25.对顺磁质的统计讨论145

A.经典的Langevin函数146

B.借助于量子力学对Langevin函数的修正148

26.van der Waals方程中常量的统计意义149

A.分子体积与常量b149

B.van der Waals内聚力与常量a151

27.平均自由程问题153

A.一个特殊情况下平均自由程的计算153

B.黏度154

C.热导率157

D.一些与平均自由程概念相关问题的总评159

第4章 统计学的普遍理论：组合方法161

28.Liouville定理，Γ-空间和μ-空间161

A.多维Γ-空间（相空间）161

B.Liouville定理162

C.理想气体的等概率163

29. Boltzmann原理165

A.用排列来量化热力学概率166

B.用最大概率来度量熵168

C.元胞的合并170

30.与热力学对照171

A.等容过程171

B.无外力情况下气体经历的一般过程172

C.外力场中的气体；Boltzmann因子173

D.Maxwell-Boltzmann速度分布律174

E.混合气体175

31.比热和刚性分子的能量176

A.单原子分子气体176

B.气体组成和双原子分子178

C.多原子分子气体和Kelvin的乌云181

32.考虑分子振动的比热和固体的比热182

A.双原子分子182

B.多原子分子气体183

C.固体和Dulong-Petit规则183

33.振动能量的量子化183

A.线性振子184

B.固体186

C.推广到任意量子态187

34.转动能量的量子化188

35.关于辐射理论和固体的补充材料191

A.自然振动方法191

B.固体比热的Debye理论192

36.Γ-空间的配分函数193

A.Gibbs条件194

B.与Boltzmann方法的关系195

C.量子效应引起的修正197

D.Gibbs假设分析199

37.量子统计基础200

A.全同粒子的量子统计200

B.Darwin和Fowler的方法201

C.Bose-Einstein和Fermi-Dirac分布203

D.鞍点方法204

38.简并气体207

A.Bose-Einstein和Fermi-Dirac分布207

B.气体简并度210

C.高简并度的Bose-Einstein气体212

39.金属电子气215

A.Drude理论的评价性介绍215

B.完全简并Fermi-Dirac气体216

C.近完全简并219

D.特殊问题220

40.方均涨落223

第5章 精确的气体动理学的概述229

41.Maxwell-Boltzmann碰撞理论229

A.气体动理学中态的描述229

B.f随时间的变化231

C.弹性碰撞定律232

D.Boltzmann的碰撞积分234

E.Boltzmann关于分子混沌的假设235

42.H-定理和Maxwell分布236

A.H-定理236

B.Maxwell分布239

C.平衡态分布241

43.流体动力学的基本公式242

A.分布函数的级数展开242

B.Maxwell的输运方程244

C.质量守恒246

D.动量守恒247

E.能量守恒248

F.熵定理251

44.关于碰撞方程的积分253

A.利用矩方程积分253

B.矩方程的变换254

C.碰撞矩的评估256

D.黏度和导热系数257

45.电导率和Wiedemann-Franz定律261

A.金属中电子的碰撞和传输方程261

B.碰撞方程的近似解263

C.电流和能量通量266

D.欧姆定律267

E.导热系数和绝对热电动势268

F.Wiedemann-Franz定律269

习题271

习题解答279