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绪论 1

第1章 热力学的基本定律 3

1.1系统的平衡态及其描述 3

1.2热平衡定律 5

1.3物态方程 7

1.4热力学第一定律 10

1.5热力学第一定律的应用 12

1.6热力学第二定律的文字叙述及应用 16

1.7热力学第二定律的数学表述及应用 19

习题及参考答案 23

第2章 热力学函数 27

2.1热力学函数及热力学基本方程 27

2.2内能、焓、熵和热容量差的基本微分方程 29

2.3特性函数 32

2.4热辐射的热力学 35

2.5热力学第三定律 37

2.6开系的热力学基本方程 40

2.7平衡判据和平衡条件 42

2.8相平衡曲线及相变 46

习题及参考答案 49

第3章 不可逆过程热力学简介 52

3.1输运现象的经验规律 52

3.2基本假设 54

3.3熵密度产生率和昂萨格关系 55

3.4电动效应 58

3.5热电效应 59

3.6非线性不可逆过程热力学简介 63

习题及参考答案 67

第4章 近独立粒子系统的最概然分布 68

4.1粒子运动状态的描述 68

4.2系统微观状态的描述 74

4.3统计物理学的基本观点和基本原理 78

4.4近独立粒子系统的分布和微观状态数 79

4.5近独立粒子系统的最概然分布 83

习题及参考答案 86

第5章 近独立粒子系统的统计规律 88

5.1玻耳兹曼系统 88

5.2经典理想气体的热力学性质 92

5.3理想气体分子的速度分布律和速率分布律 95

5.4能量均分定理 97

5.5理想玻色和费米气体的物态方程与热容量 99

5.6玻色-爱因斯坦凝聚 104

5.7金属中的自由电子气 106

5.8光子气体 110

习题及参考答案 113

第6章 系综理论 117

6.1统计系综 117

6.2经典和量子刘维尔方程 119

6.3微正则系综 122

6.4正则系综 125

6.5正则系综在玻耳兹曼粒子系统中的应用 128

6.6固体热容量和非简谐效应 132

6.7巨正则系综 136

6.8玻耳兹曼、玻色和费米系统的平均分布 141

习题及参考答案 142

第7章 非平衡态统计简介 145

7.1玻耳兹曼方程的弛豫时间近似 145

7.2金属的电导率和热导率 147

7.3非平衡相变简介 150

7.4非平衡统计在相关学科中的应用简介 152

习题及参考答案 156

附录A常用积分公式 158

附录B常见常数表 161

参考文献 162