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目录1

第一章 热力学的基本概念10

§1.1热力系，态和平衡态10

§1.2温度与态式12

§1.3似静态过程和非静态过程14

§1.4功的概念16

§1.5功在各种物理过程中的表示式18

§1.6功的图示法21

§1.7最简单的热力系的例子23

第二章 热力学第一定律及其应用29

§2.1能量守恒和转化定律29

§2.2内能和热量31

§2.3热力学第一定律33

§2.4内能作为体系的态函数的实验证明34

§2.5第一定律的简单应用的例37

§2.6焓的定义及性质42

§2.7理想气体的内能和热容量46

§2.8绝热方程，等温压缩系数及绝热压缩系数（对于理想气体）48

§2.9多方过程53

§2.10循环，卡诺循环，卡诺循环的效率55

§2.11理想气体的似静态卡诺循环的效率60

第三章 热力学第二定律及其对于可逆过程的应用63

§3.1可逆过程与不可逆过程63

§3.2可逆过程与似静态过程的关系66

§3.3正过程，负过程和循环过程70

§3.4第二定律的各种说法及其等效性71

§3.5卡诺定理，可逆及不可逆卡诺循环的效率的比较75

§3.6卡诺定理的一些应用79

§3.7热力学温标87

§3.8克劳修斯等式及不等式90

§3.9平衡态的熵的定义，熵为态函数93

§3.10第二定律在气体上的应用，CP-CV的计算95

§3.11理想气体和范德瓦耳斯气体的熵98

§3.12热力学函数，自由能，热力势101

§3.13热力学恒等式及其应用107

§3.14焦耳—汤姆孙效应，实验温标的校正115

§3.15第二定律对于电极化及磁化的应用120

§3.16第二定律对于平衡辐射的应用124

第四章 不可逆过程的热力学第二定律138

§4.1对于始终二态均为平衡态的不可逆过程的热力学第二定律138

§4.2不平衡态的熵和其他热力学函数141

§4.3熵在不可逆绝热过程中的增加，气体的膨胀和热的传导150

§4.4在一般不可逆等温过程中自由能或热力势的变化158

§4.5宇宙热寂论及其批判162

§5.1在各种条件下热力系的平衡条件166

第五章 平衡条件及其应用166

§5.2化学均质的两相平衡问题169

§5.3第一级相变和第二级相变174

§5.4过冷汽相和过热液相178

§5.5多元复相系，组元，化学势184

§5.6吉布斯相律，三相点187

§5.7混合理想气体的熵与稀溶液的熵和热力势190

§5.8稀溶液的渗透压和沸点改变200

第六章 获得低温的方法与热力学第三定律207

§6.1级联降温法207

§6.2节流降温法209

§6.3利用高压气体可逆绝热膨胀的降温法211

§6.4退磁降温法214

§6.5热力学第三定律216

§7.1几率的主要概念223

第七章 统计方法的主要概念223

§7.2统计规律性228

第八章 分子运动论初步231

§8.1气体分子运动论的基本概念231

§8.2气体的压强233

§8.3绝对温度与平均动能的关系236

§8.4麦克斯韦速度分布定律239

§8.5分子碰撞的有效截面，碰撞率，自由路程246

§8.6平均自由路程的严格推导251

§8.7实际气体态式的初步讨论257

第九章 统计力学的基本概念263

§9.1宏观量是微观量的平均263

§9.2体系的微观模型——经典的及量子的266

§9.3哈密顿正则方程270

§9.4经典体系在相空间中的表示，吉布斯系综276

§9.5相体积不变定律279

§9.6刘维定理283

§9.7微正则分布是隔离体系的分布286

第十章 正则分布290

§10.1正则分布是一个与热库平衡的体系的分布函数290

§10.2正则分布也是近独立子系的分布函数297

§10.3正则分布参数的热力学意义——温度302

§10.4配分函数304

§10.5正则分布与热力学的关系，自由能及熵的表示式306

§10.6吉布斯巨正则分布314

§10.7化学势和热力学基本公式321

第十一章 统计力学的一些应用325

§11.1理想气体的自由能及态式325

§11.2能量均分定理，经典的比热理论334

§11.3麦克斯韦——玻耳兹曼分布，大气压公式341

§11.4经典统计力学对于辐射平衡态的应用，“紫外灾难”346

第十二章 起伏理论352

§12.1起伏理论初步352

§12.2玻耳兹曼原理，爱因斯坦的起伏几率公式357

§12.3布朗运动364

第十三章 物质的电磁性369

§13.1电介质的郎之万公式369

§13.2顺磁性378

§13.3抗磁性380

§13.4铁磁性，居里温度385

第十四章 量子统计法388

§14.1微观粒子全同性的合理估计388

§14.2统计分布的另一推导方法389

§14.3理想气体的量子统计分布394

§14.4振子能量的量子化，辐射平衡态的普朗克公式402

§14.5普朗克公式与比热理论407

§14.6玻色——爱因斯坦统计对光子气体的应用414

§14.7费密函数的一些主要性质417

§14.8金属中自由电子的平均能量的计算421

第十五章 不可逆过程的统计物理学429

§15.1慢弛豫过程的方程式和物理动力学429

§15.2动力方程和细致平衡原理436

§15.3玻耳兹曼动力方程442

§15.4理想气体的熵的变化（玻耳兹曼H定理）448

§15.5少量轻分子杂质在重分子气体中的扩散450

§15.6气体中的热扩散459

附录463

§1麦克斯韦——玻耳兹曼统计法463

§2玻色——爱因斯坦分布和费密——狄拉克分布472

§3参数α和β的物理意义480