热学、热力学与统计物理（上册）（第二版） 曹烈兆 周子舫 科学出版社 中国科学技术大学国家基础科学人 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030414700

商品编码：29689861333

丛书名： 热学热力学与统计物理(上第2版十二五普通高等

出版时间：2014-12-01

基本信息

书名:热学、热力学与统计物理(上册)(第二版)

定价：36.00元

作者:曹烈兆，周子舫

出版社：科学出版社有限责任公

出版日期：2016-12-01

ISBN：9787030414700

字数：

页码：

版次：31

装帧：平装

开本：16

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目录

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第二版丛书序 版丛书序 第二版前言 版前言

第1章 热力学平衡态温度 1.1 热现象的统计和热力学研究方法 1.2 热力学平衡态状态变量 1.3 热力学第零定律温度 1.4 物态方程 1.5 温标 1.5.1 热力学温标和摄氏温标 1.5.2 国际温标 1.6 实用温度计 1.6.1 气体温度计 1.6.2 蒸气压温度计 1.6.3 电阻温度计 1.6.4 电容温度计 1.6.5 热电偶温度计 1.6.6 光学高温计

第2章 热力学定律内能 2.1 系统状态随时间的变化过程 2.2 热力学定律内能 2.3 准静态过程功 2.4 热容量焓 2.5 热量传递的三种方式 2.6 理想气体的内能做功和吸热 2.7 卡诺（Carnot）循环 2.8 热机和制冷机 2.8.1 斯特林（Stirling）循环 2.8.2 埃里克松（Ericsson）循环和磁制冷机 2.8.3 热声发动机和热声制冷机

第3章 热力学第二定律熵 3.1 不可逆过程 3.2 热力学第二定律 3.3 卡诺定理 3.4 热力学温标 3.5 态函数——熵 3.6 熵流和熵产生 3.7 特殊情况下的熵产生计算

第4章 热力学函数和应用热力学第三定律 4.1 引言 4.2 勒让德（Legendre）变换 4.3 麦克斯韦关系 4.4 特性函数 4.5 热力学第三定律 4.6 流体的节流制冷 4.7 流体的绝热膨胀或压缩 4.7.1 气体的绝热膨胀制冷 4.7.2 液体4He和液体3He压降温 4.7.3 液体3He绝热固化 4.7.4 3He—4He稀释制冷机 4.8 顺磁体的绝热去磁 4.8.1顺磁盐绝热去磁 4.8.2核去磁 4.9负温度的获得 4.10 比热容Cy和Cx 4.11表面能 …… 第5章 相变（Ⅰ） 第6章 相变（Ⅱ） 第7章 多元系复相平衡和化学平衡 第8章 平衡热力学（输运现象） 平衡态相变 第9章 气体动理论（Ⅰ） 第10章 气体动理论（Ⅱ） 习题与答案 参考书目 附录Ⅰ 中英文人名对照 附录Ⅱ 基本物理常量 附录Ⅲ积分公式 名词索引 学时分配与习题安排的参考意见

内容提要

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本书分上下册，括普通物理的"热学"部分和力学的"热力学　统计物理"的主要内容，以利于缩短教学学时，避免重复。上册括温度、热力学三定律及热力学函数的应用，相变及平衡热力学。同时把气体运动论作为统计物理的初步介绍。下册括量子统计、玻尔兹曼统计、费统计和玻色统计，然后给出经典统计；系统理论对物理类学生深入学习而用，并介绍平衡态的玻尔兹曼输运方程、涨落理论和布朗运动。

文摘

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作者介绍

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《热学、热力学与统计物理（上册）（第二版）》 图书简介 本书是国内热学、热力学与统计物理领域一部经典的教材，由曹烈兆和周子舫两位资深教授倾力编著，并由权威的科学出版社出版，得到了中国科学技术大学国家基础科学人才培养基金的大力支持。此书（上册，第二版）作为该系列的重要组成部分，深入浅出地系统阐述了热学、热力学和统计物理学的基本原理、核心概念、研究方法及其在现代物理学和相关学科中的广泛应用。全书内容严谨，逻辑清晰，论述精炼，既注重理论的深度，又强调实践的指导性，是高等院校物理学专业本科生和研究生学习热学、热力学与统计物理学的理想教材，也是相关领域研究人员的重要参考书。 上册内容概览： 《热学、热力学与统计物理（上册）》主要涵盖了热学的基础知识，为读者建立起对热现象和能量转化的直观认识，并逐步引入更为抽象和普遍的热力学概念。 第一部分：热学基础 本部分首先从宏观现象入手，介绍了热学研究的基本对象——物质的状态及其变化。 温度与热量： 详细讲解了温度的概念，包括不同温度标度的定义与转换（如摄氏度、华氏度、开尔文），以及温度计的工作原理。随后，阐述了热量的概念，区分了热量与功，介绍了热量的单位（如焦耳、卡路里），并讨论了热量的传递方式：传导、对流和辐射。 热容与相变： 深入探讨了物质的比热容和热容量，介绍了影响热容的因素，并给出了常见物质的比热容数据。在此基础上，详细介绍了物质的相变现象，包括熔化、凝固、汽化、液化、升华、凝华等过程，以及相变过程中吸收或放出的潜热。讨论了相变的关键参数，如熔点、沸点，并初步引入了相图的概念。 理想气体： 聚焦于理想气体的模型，介绍其基本假设和性质。详细阐述了理想气体的状态方程（波义耳定律、查理定律、盖-吕萨克定律、阿伏伽德罗定律）及其综合形式——理想气体状态方程。通过对理想气体等温、等压、等容、绝热等过程的分析，帮助读者理解宏观状态参量之间的关系。 第二部分：热力学第一定律 本部分将正式引入热力学这一重要的物理学分支，从能量守恒的角度来理解热现象。 功与热： 严格定义了热力学系统与环境，系统状态参量（宏观量，如压强、体积、温度）与微观量（分子运动）的联系。详细介绍了热力学过程中系统对外做的功，特别是体积功的计算方法，并引入了热力学中“热”的概念，强调它作为能量传递的一种形式。 热力学第一定律： 深刻阐述了热力学第一定律，即能量守恒定律在热力学过程中的应用。系统地推导了其数学表达式 dU = δQ - δW，其中 dU 为系统内能的变化，δQ 为系统吸收的热量，δW 为系统对外做的功。通过对各种过程（如循环过程、等容过程、等压过程）的分析，具体说明了第一定律的应用。 热力学能与焓： 详细介绍了热力学能（内能）的概念及其特性，讨论了理想气体的内能只与温度有关的结论。引入了焓的概念（H = U + pV），并解释了在等压过程中，焓的变化量等于系统吸收的热量，在化学和工程领域具有重要的应用价值。 热机与制冷机： 基于热力学第一定律，开始探讨能量转化的效率问题。介绍了热机的基本原理，如蒸汽机、内燃机，并定义了热机的效率。讨论了卡诺循环，并证明了卡诺循环是效率最高的理想热机循环。同时，也介绍了制冷机的原理及其性能系数。 第三部分：热力学第二定律 本部分将进一步深化对热现象的理解，引入了熵和不可逆性等关键概念，揭示了自然过程的方向性。 热力学第二定律的表述： 介绍了两种经典的表述形式：克劳修斯表述（热量不能自发地从低温物体传到高温物体）和开尔文-普朗克表述（不可能从单一热源吸热，并将之完全转化为功，而不引起其他变化）。详细解释了这两种表述的等价性。 熵： 引入了熵（S）这一核心概念，将其定义为描述系统无序程度或混乱度的物理量。推导了熵的宏观定义 dS = δQ_rev / T，并讨论了其微观意义（与分子运动的混乱程度相关）。 可逆过程与不可逆过程： 严格区分了可逆过程（可以在任意时刻向相反方向进行，且不对环境造成永久性改变）和不可逆过程（自然界中普遍存在的过程）。强调了在可逆过程中，系统的熵变等于热量与温度之比，而在不可逆过程中，系统的熵总是增加的。 熵增加原理： 深刻阐述了孤立系统的熵永不减少（熵增加原理），即自然过程总是朝着熵增加的方向进行。这对理解宇宙的演化方向以及许多实际过程的限制具有重要意义。 热力学第三定律： 介绍了热力学第三定律，即绝对零度时，完美晶体的熵为零。讨论了其在确定物质绝对熵值方面的意义，以及其引申出的关于绝对零度不可达的结论。 第四部分：统计物理学基础 本部分将从微观的角度，利用概率论和统计方法来解释宏观热力学规律的起源。 分子动理论： 回顾了分子动理论的基本思想，认为物质由大量微小粒子组成，并进行永不停息的随机运动。讨论了气体压强、温度与分子运动速度之间的关系。 统计系综： 引入了统计系综（ensemble）的概念，包括微正则系综、正则系综和巨正则系综，用于描述大量独立相同系统的集合。 玻尔兹曼分布： 详细阐述了玻尔兹曼分布，这是描述一个系统处于热平衡状态时，其粒子处于不同能量状态的概率分布。通过玻尔兹曼分布，可以推导出很多宏观物理量，如平均能量。 麦克斯韦-玻尔兹曼统计： 介绍了麦克斯韦-玻尔兹曼统计，用于描述由全同的、可区分的粒子组成的系统的宏观性质。通过它可以推导出理想气体的许多性质，如速度分布律。 费米-狄拉克统计与玻色-爱因斯坦统计： 介绍了量子统计力学，包括费米-狄拉克统计（描述全同的、不可区分的、且遵循泡利不相容原理的费米子）和玻色-爱因斯坦统计（描述全同的、不可区分的、且不遵循泡利不相容原理的玻色子）。这些统计方法对于理解固体、液体、光子气体等体系至关重要。 全书特色： 理论体系完整： 从宏观热力学基本定律到微观统计力学基础，构建了严谨完整的理论体系。 概念清晰深入： 对关键概念如熵、自由能、配分函数等进行了深刻剖析，帮助读者建立清晰的物理图像。 逻辑性强： 内容组织合理，从易到难，层层递进，确保读者能够循序渐进地掌握知识。 例题与习题丰富： 配备了大量的例题和习题，有助于读者巩固所学知识，提高分析问题和解决问题的能力。 语言严谨准确： 采用规范的物理学术语，表述精确，逻辑严密，是学习和研究的热力学、统计物理学的可靠依据。 适用对象： 本书适合于高等院校物理学、化学、材料科学、工程学等相关专业的本科生和研究生使用。同时，对于从事相关领域研究的科研人员，本书也是一本不可或缺的参考书。通过学习本书，读者将能够扎实掌握热学、热力学和统计物理学的基本理论，并为其进一步的学习和研究奠定坚实的基础。

评分☆☆☆☆☆

我记得在学习某个特定章节时，遇到一个困扰已久的概念，尝试过多种其他资料的解释都未能完全释怀。然而，在翻阅这本教材时，作者对该概念的阐述角度非常新颖且富有洞察力，一下子就点亮了我心中的迷雾。这种“豁然开朗”的感觉，正是优秀教材的标志。它不是简单地复述已有的知识，而是包含了作者深刻的理解和教学智慧。书中的例题设计也非常精妙，它们不仅是检验学习成果的工具，更是进一步深化理解的载体。有些例题看似简单，但要真正用书中的原理去完美解答，却需要一番斟酌，这种恰到好处的难度设置，让学习过程充满了挑战性和成就感。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的触动，在于它成功地搭建了一座从宏观热力学到微观统计物理之间的坚固桥梁。很多教材在讲解这两个领域时，往往是割裂的，读者需要自己去费力地连接两者之间的内在联系。然而，在这本书中，作者巧妙地运用了统计物理的视角来重新审视经典热力学的基本定律，使我们对熵、自由能等核心概念有了更深层次的理解，不再仅仅停留在经验定律的层面。这种统一的视角，极大地拓宽了我的视野，让我开始领悟到物理学各个分支之间相互关联的宏伟图景。这种融会贯通的体验，是单纯记忆公式和定律所无法比拟的，它真正点燃了我对物理学探索的激情，让人对接下来的学习充满了期待和信心。

评分☆☆☆☆☆

对于打算深入研究理论物理或工程热物理领域的学生来说，这本书的价值无法用简单的“推荐”二字概括。它所建立的扎实理论基础，足以支撑后续学习更尖端、更复杂的课题。我感受到的是一种严谨的学术态度贯穿始终，从对基本假设的审慎探讨，到对模型局限性的清晰界定，都体现了科学研究的真实面貌。它教会我的不仅仅是知识，更是一种科学精神——对真理的敬畏、对逻辑的坚持以及对复杂问题层层剖析的能力。总而言之，这是一部值得反复研读的经典之作，它不仅能帮助我们通过考试，更能塑造我们科学思维的方式，是物理学习道路上不可多得的良师益友。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的时候，就被它厚重而扎实的感觉吸引住了。作为一个对物理学有浓厚兴趣的学习者，我深知基础理论的重要性，而这套书恰恰给我带来了这样的踏实感。书中的内容编排得非常有逻辑性，从最基础的概念出发，逐步深入到复杂的物理现象，每一个知识点的推导过程都详略得当，让人能够清晰地理解其背后的物理图像。特别是那些经典实验的描述，不仅仅是文字的堆砌，而是将实验的精髓和设计思想娓娓道来，让人仿佛身临其境，对物理规律的认识也因此变得更加深刻。阅读过程中，我发现作者的语言风格非常严谨，但又不会让人感到枯燥，偶尔穿插的启发性思考，总能引导我们跳出死记硬背的误区，去探究物理学的本质。对于那些想要系统构建自己热力学和统计物理知识体系的人来说，这本书无疑是一份宝贵的财富。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版设计和印刷质量也值得称赞。在阅读物理教材时，清晰的图表和公式至关重要，这本书在这方面做得非常出色。无论是过程中的示意图还是最终的结论图示，都力求精确和直观。很多复杂的推导过程，如果仅仅依靠文字描述，很容易让人迷失方向，但配合书中的精美插图，那些抽象的物理概念立刻就变得生动起来，极大地提高了阅读的效率和理解的深度。我特别喜欢它在处理数学推导时的细致程度，很多看似微小的步骤都被清晰地展示出来，这对于我这种需要反复确认推导链条的学习者来说，简直是雪中送炭。这本书不仅仅是知识的传递，更像是一位经验丰富的导师在手把手地教你如何像物理学家一样思考和演算，这种教学上的用心，在如今的教材中是比较少见的。