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1、教材: 热力学统计物理汪志诚编（第四版）参考书:热力学简程 王竹溪编统计物理导论 王竹溪编热力学与统计物理 马本堃编统计物理学 苏汝铿编统计物理现代教程 （上）雷克著 黄昀译热力学系统理论 崔海宁编绪论 热力学和统计物理的研究对象：研究热 运动的规律及热运动对物质宏观性质的 影响。 热力学：宏观理论 统计物理：微观理论。统计物理的基本 思想是宏观量是微观量的统计平均值。第一章 热力学函数及其应用 第一节 热力学系统的平衡状态及其描述一、系统1、孤立系（N、V、E）2、闭系 （N、V、T）3、开系 （T、V、）二、平衡状态1、定义：一个孤立系统，不论其初态如何复杂，经过足够长的时间后，系统的各种
2、宏观性质在长时间内不发生任何变化。2、特征：弛豫时间，热动平衡，涨落3、描述：用于描述处于平衡态下热力学系统宏观性质的独立宏观参量。三、准静态过程：过程进行得非常缓慢， 系统在过程中经历的每一个状态都可视为 平衡态第二节 热力学基本定律一、热平衡定律（热力学第零定律）如果两个物体各自与第三个物体达到热平衡，它们 彼此也必处在热平衡。二、热力学第一定律：系统在终态和初态的内能之差 等于在过程中外界对系统所作的功与系统从外界吸收 的热量之和。适用于非静态三、热力学第二定律克氏表述：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其它变化。开氏表述：不可能从单一热源吸热使之完全变成有用的功而不引起其它变化
3、。四、可逆过程：无摩擦的准静态过程不可逆过程：一切与热现象有关的实际过程第三节 焓、熵、自由能和吉布斯函数 熵增 加原理一、焓二、熵三、熵增原理：系统经可逆绝热过程后熵不变， 经不可逆绝热过程后熵增加，在绝热条件下熵减 少的过程是不可能实现的。四、自由能五、吉布斯函数第四节 热力学基本方程内能、焓、自由能和吉布斯函数的全微分第五节 麦氏关系的推导一、麦氏关系二、麦氏关系的简单应用体胀系数压强系数等温压缩系数作业：P47 1.1, 1.7, P73 2.5第六节 气体的节流过程和绝热膨胀过程一、节流过程1、节流过程：焦耳-汤姆孙效应2、节流结果：气体温度发生了变化3、理论分析焦汤系数二、气体的绝
4、热膨胀第七节 基本热力学函数的确定 特性函数基本热力学函数即物态方程、内能和熵这三个函数与状态参量的函数关系。特性函数：由一个函数就可以通过求偏导数而求得均匀系统的全部热力学函数。第八节 热辐射的热力学理论一、空腔辐射：如果物体对电磁波的吸收和辐 射达到平衡，电磁辐射的特性将只取决于物体 的温度，与物体的其它性质无关。(平衡辐射)1、空腔辐射的能量密度和能量密度按频率 的分布只可能是温度的函数。即2、空腔辐射的热力学函数由二、黑体辐射斯特藩-玻耳兹曼定律1、绝对黑体：如果一个物体在任何温度下 都能够把投射到它上面的任何频率的电磁波 全部吸收，这物体就是绝对黑体。2、辐射通量密度：单位时间内通过
5、单位面 积向一侧辐射的总辐射能量。作业：P74-75，2.6 ，2.15 第九节 磁介质的热力学一、基本热力学方程二、磁介质的麦氏关系三、绝热去磁致冷第二章 相平衡第一节 热动平衡判据一、熵判据1、熵增原理 2、熵判据：如果孤立系统已经达到了熵 为极大 的状态，就不可能再发生任何宏观的变化，系 统就达到了平衡态。即一个系统在体积、内能不变的情形下，对于 各种可能的虚变动，平衡态的熵最大。孤立系统处在平衡状态的必要和充分条件为3、熵判据的数学表达式二、自由能判据1、判据：一个系统在温度、体积不变的情形下， 对于各种可能的虚变动，平衡态的自由能最小。即等温等容系统处在稳定平衡状态的必要和充 分条件
6、为2、自由能判据的数学表达式三、吉布斯函数判据1、判据：一个系统在温度、压强不变的情形下， 对于各种可能的虚变动，平衡态的吉布斯函数最 小。 即等温等压系统处在稳定平衡状态的必要和充 分条件为2、吉布斯函数判据的数学表达式作业：P75, 2.19 P106, 3.1四、均匀系统的热动平衡条件和平衡的稳定 性条件1、热动平衡条件2、平衡的稳定性条件第二节 开系的热力学基本方程特性函数化学势等于摩尔吉布斯函数第三节 单元系的复相平衡条件 一、单元两相系的平衡条件二、单元复相系平衡的稳定性条件* 第四节 液滴的形成 一、液滴与蒸汽的平衡二、液滴的形成第五节 相变的分类-爱伦费斯特理论 1、一级相变：在相变点两相的化学势连续， 但化学势的一阶偏导数存在突变。一级相变存在相变潜热和比容突变2、二级相变：在相变点两相的化学势和化 学势的一级偏导数连续，但化学势的二级偏 导数存在突变。二级相变没有相变潜热和比容突变，但 存在定压比热、体胀系数和等温压缩系 数的突变。二级相变点压强随温度变化的斜率公式-爱伦费斯特方程， 3、n 级相变：在相变点两相的化学势和化学 势的一阶、二阶、-（n-1)阶偏导数连续， 但化学势的n 阶偏导数存在突变。作业：P107, 3.16
