熱學(xué)（普通物理學(xué)教程）

第一章導(dǎo)論
§1.1宏觀描述方法與微觀描述方法
§1.1.1熱學(xué)的研究對(duì)象及其特點(diǎn)
§1.1.2宏觀描述方法與微觀描述方法
§1.2熱力學(xué)系統(tǒng)的平衡態(tài)
§1.2.1熱力學(xué)系統(tǒng)
§1.2.2平衡態(tài)與非平衡態(tài)
§1.2.3熱力學(xué)平衡
§1.2.4非平衡態(tài)的宏觀描述
§1.3溫度與溫度計(jì)
§1.3.1溫度
§1.3.2熱力學(xué)第零定律
§1.3.3溫標(biāo)
§1.3.4實(shí)用溫度計(jì)簡(jiǎn)介
§1.4物態(tài)方程
§1.4.1物態(tài)方程
§1.4.2理想氣體物態(tài)方程
§1.4.3混合理想氣體物態(tài)方程
§1.5物質(zhì)的微觀模型
§1.5.1物質(zhì)由大數(shù)分子組成
§1.5.2分子熱運(yùn)動(dòng)的例證--擴(kuò)散.布朗運(yùn)動(dòng)與漲落現(xiàn)象
§1.5.3分子間的吸引力與排斥力*摩擦力
§1.6理想氣體微觀描述的初級(jí)理論
§1.6.1理想氣體微觀模型
§1.6.2單位時(shí)間內(nèi)碰在單位面積器壁上的平均分子數(shù)
§1.6.3理想氣體壓強(qiáng)公式壓強(qiáng)的單位換算
§1.6.4溫度的微觀意義
§1.7分子間作用力勢(shì)能與真實(shí)氣體物態(tài)方程
§1.7.1分子間互作用勢(shì)能曲線
§1.7.2范德瓦耳斯方程
§1.7.3昂內(nèi)斯方程
§1.7.4幾種典型的分子作用力勢(shì)能曲線
選讀材料1-1范德瓦耳斯方程證明中的兩個(gè)問題
§選1.1.1b是分子固有體積的四倍的證明
§選1.1.2器壁分子與氣體分子間吸引力對(duì)氣體壓強(qiáng)不作貢獻(xiàn)的解釋
思考題
習(xí)題
第二章分子動(dòng)理學(xué)理論的平衡態(tài)理論
§2.1分子動(dòng)理學(xué)理論與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)
§2.2概率論的基本知識(shí)
§2.2.1伽爾頓板實(shí)驗(yàn)
§2.2.2等概率性與概率的基本性質(zhì)
§2.2.3平均值及其運(yùn)算法則
§2.2.4均方偏差
§2.2.5概率分布函數(shù)
§2.3麥克斯韋速率分布
§2.3.1分子射線束實(shí)驗(yàn)
§2.3.2麥克斯韋速率分布
§2.4麥克斯韋速度分布
§2.4.1速度空間
§2.4.2麥克斯韋速度分布
§2.4.3相對(duì)于υp的(麥克斯韋)速度分量分布與速率分布誤差函數(shù)
§2.4.4從麥克斯韋速度分布導(dǎo)出速率分布
§2.4.5T=OK時(shí)金屬中自由電子的速度分布與速率分布(費(fèi)米球)
§2.5氣體分子碰壁數(shù)及其應(yīng)用
§2.5.1由麥克斯韋速度分布導(dǎo)出氣體分子碰壁數(shù)及氣體壓強(qiáng)公式*簡(jiǎn)并壓強(qiáng)
*§2.5.2瀉流及其應(yīng)用(熱分子壓差.分子束技術(shù)及其速率分布.同位素分離.熱電子發(fā)射)
§2.6外力場(chǎng)中自由粒子的分布·玻爾茲曼分布
§2.6.1等溫大氣壓強(qiáng)公式*懸浮微粒按高度分布
§2.6.2旋轉(zhuǎn)體中懸浮粒子徑向分布超速離心技術(shù)臺(tái)風(fēng).颶風(fēng).龍卷風(fēng)
§2.6.3玻爾茲曼分布
§2.7能量均分定理
§2.7.1理想氣體的熱容
§2.7.2自由度與自由度數(shù)
§2.7.3能量均分定理
*§2.7.4能量按自由度均分的物理原因
*§2.7.5能量均分定理用于布朗粒子
§2.7.6能量均分定理的局限*自由度的凍結(jié)
附錄2-1一些定積分公式
選讀材料2-1地球大氣殼層結(jié)構(gòu)大氣逃逸與行星大氣
選讀材料2-2熱輻射--分子動(dòng)理論對(duì)光子氣體的應(yīng)用
§選2.2.1光子的主要特征
§選2.2.2黑體輻射
§選2.2.3光壓
§選2.2.4斯特藩一玻爾茲曼定律基爾霍夫定律
§選2.2.5太陽及地球表面溫度的估計(jì)溫室效應(yīng)
選讀材料2-3子系溫度與負(fù)溫度
思考題
習(xí)題
第三章輸運(yùn)現(xiàn)象與分子動(dòng)理學(xué)理論的非平衡態(tài)理論
§3.1黏性現(xiàn)象的宏觀規(guī)律
§3.1.1層流與牛頓黏性定律
§3.1.2泊肅葉定律*管道流阻
§3.1.3斯托克斯定律*云.霧中的水滴
§3.2擴(kuò)散現(xiàn)象的宏觀規(guī)律
§3.2.1自擴(kuò)散與互擴(kuò)散菲克定律
§3.2.2看作布朗粒子運(yùn)動(dòng)的擴(kuò)散公式X2=2Dt
§3.3熱傳導(dǎo)現(xiàn)象的宏觀規(guī)律
§3.3.1傅里葉定律
*§3.3.2熱歐姆定律
*§3.3.3多孔絕熱技術(shù)
*§3.4輻射傳熱
§3.4.1溫室防輻射傳熱
§3.4.2空腔輻射傳熱人體輻射熱損失
§3.5對(duì)流傳熱
§3.5.1自然對(duì)流*大氣環(huán)流*人的體溫調(diào)節(jié)
*§3.5.2牛頓冷卻定律集成電路的散熱
*§3.5.3熱管
§3.6氣體分子平均自由程
§3.6.1碰撞(散射)截面
§3.6.2分子間平均碰撞頻率
*§3.6.3氣體分子間相對(duì)運(yùn)動(dòng)速率分布
§3.6.4氣體分子平均自由程
*§3.6.5化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)催化劑與酶
§3.7氣體分子碰撞的概率分布
§3.7.1氣體分子的自由程分布
*§3.7.2氣體分子碰撞時(shí)間的概率分布
§3.8氣體輸運(yùn)系數(shù)的導(dǎo)出
§3.8.1氣體黏性系數(shù)的導(dǎo)出
§3.8.2氣體熱傳導(dǎo)系數(shù)的導(dǎo)出
§3.8.3氣體擴(kuò)散系數(shù)的導(dǎo)出
§選5.2.4信息處理消耗能量的下限
選讀材料5-3生命"賴負(fù)熵為生"
§選5.3.1遺傳密碼生物高聚物中的信息
§選5.3.2生物中的負(fù)熵(流)
思考題
習(xí)題
第.六章液態(tài)與固態(tài)
§6.1固體
§6.1.1引言
§6.1.2晶體和非晶體
§6.1.3晶體的微觀結(jié)構(gòu)與對(duì)稱性
§6.1.4晶體的結(jié)合鍵
§6.1.5晶體的熱學(xué)性質(zhì)
*§6.1.6晶體的力學(xué)性質(zhì)
*§6.1.7晶體中的缺陷.擴(kuò)散及氣體吸收(貯氫合金)
§6.2液體
§6.2.1液體的微觀結(jié)構(gòu)
§6.2.2液體的徹體性質(zhì)
§6.2.3水的結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)水是生命之源
§6.3液體的表面現(xiàn)象
§6.3.1表面張力與表面能
*§6.3.2表面活性劑
§6.3.3彎曲液面附加壓強(qiáng)
§6.3.4潤(rùn)濕與不潤(rùn)濕毛細(xì)現(xiàn)象
選讀材料6-1液晶
選讀材料6-2固體的表面與界面
§選6.2.1界面與表面
§選6.2.2固體表面吸附
§選6.2.3膜的功能
§選6.2.4溫差電現(xiàn)象溫差發(fā)電與溫差電致冷
選讀材料6-3非晶態(tài)
思考題
習(xí)題
第七章相變
§7.1氣液相變
§7.1.1氣化和凝結(jié)
§7.1.2真實(shí)氣體等溫線
§7.1.3范德瓦耳斯等溫線
§7.1.4臨界點(diǎn)一級(jí)相變與連續(xù)相變*臨界乳光
§7.2固一液.固一氣相變相圖
§7.2.1固一液及固一氣相變
§7.2.2相圖
§7.2.3克拉珀龍方程
選讀材料7-1液氦的超流動(dòng)性及其相變
§選7.1.1氦Ⅱ與氦Ⅰ間λ相變及4He相圖
§選7.1.2液氦的二流體模型
§選7.1.3"零"黏性熱一機(jī)械效應(yīng)與機(jī)械一熱效應(yīng)它們間可逆轉(zhuǎn)換違背第二定律嗎?
§選7.1.43He-4He稀釋制冷機(jī)
思考題
習(xí)題
思考題.習(xí)題提示與答案
參考書目
附錄
(Ⅰ)書中有關(guān)數(shù)據(jù)的索引
(Ⅱ)常用物理學(xué)常量
(Ⅲ)有關(guān)地球.月球.太陽及部分行星.銀河系.宇宙的數(shù)據(jù)
索引