热力学与统计物理

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热力学和统计物理学

热力学和统计物理学

热力学和统计物理学
热力学和统计物理学是研究物质在宏观和微观层面上的性质和行为
的两个重要领域。

热力学主要关注宏观系统的热力性质,如温度、压力、热容等,而统计物理学则致力于从微观粒子的运动状态和相互作
用出发,揭示宏观系统的特性。

热力学是一个古老而又富有活力的学科,其发展与工业革命密不可分。

早在18世纪,人们就开始研究气体的性质和行为,提出了热力学
的基本概念和定律。

热力学通过研究能量转化的规律、热机效率等内容,为工程技术的发展提供了重要理论基础。

在19世纪末,热力学经
历了一次重大的革新,从宏观层面向微观层面延伸,建立了统计物理
学的基础。

统计物理学则是在热力学的基础上发展而来的,它更加深入地探讨
了物质的微观结构和性质。

统计物理学通过统计方法研究大量微观粒
子的运动规律和相互作用,揭示了物质在不同条件下的相变行为、热
容等性质。

统计物理学的研究领域涉及到固体、液体、气体等各种物
质状态,对于理解物质的性质和行为具有重要意义。

热力学和统计物理学的发展一直都是相辅相成的。

热力学提供了宏
观系统的描述和规律,为理解热力学系统的微观机制奠定了基础;而
统计物理学则通过微观粒子的模型和统计方法,揭示了宏观系统的行
为规律,为热力学的应用提供了更深刻的理论支持。

总的来说,热力学和统计物理学是研究物质性质和行为的两大支柱,二者相辅相成,相互促进。

通过深入研究热力学和统计物理学,人们
能够更好地理解自然界和人造系统的运行规律,为未来的科学研究和工程技术的发展提供有力支持。

热力学和统计物理的基本概念

热力学和统计物理的基本概念

热力学和统计物理的基本概念热力学和统计物理是物理学中两个重要的分支,它们对于理解和描述物质的性质以及自然界中的各种现象都起到了至关重要的作用。

本文将介绍热力学和统计物理的基本概念,帮助读者更好地理解这两个领域。

一、热力学的基本概念热力学是研究能量转化和宏观物质性质的科学,是物理学的一门重要分支。

它通过研究能量转化过程和各种宏观现象来揭示物质内部的各种规律。

以下是热力学中的一些基本概念:1. 系统系统指的是热力学研究的对象,可以是一个单独的物体、一个容器中的气体或者一个宏观物质系统。

热力学研究的目标是分析系统中能量的转化和宏观性质的变化。

2. 状态系统在一定条件下的特定性质和状态称为系统的状态。

例如,气体系统的状态可以由温度、压力和体积等参数来描述。

3. 热力学定律热力学定律是热力学的基本原理,可以帮助我们理解能量转化的规律。

包括能量守恒定律、热传导定律、热机定律和熵增定律等。

4. 热力学过程系统从一个状态到另一个状态的整个变化过程称为热力学过程。

常见的热力学过程包括等温过程、绝热过程、等压过程和等容过程等。

二、统计物理的基本概念统计物理是描述物质微观粒子运动规律以及宏观宏观现象的科学,它通过建立微观粒子的统计模型来揭示物质的宏观性质。

以下是统计物理中的一些基本概念:1. 微观粒子统计物理研究的对象是物质的微观粒子,如原子、分子和电子等。

通过研究微观粒子的运动和相互作用规律,可以揭示物质宏观性质的起源。

2. 统计模型统计物理使用统计模型来描述物质的微观状态和宏观性质之间的关系。

常用的统计模型包括玻尔兹曼分布、麦克斯韦-玻尔兹曼分布和费米-狄拉克分布等。

3. 热力学极限热力学极限是指在大量粒子数下,统计物理中的微观规律将会近似等同于热力学中的规律。

热力学极限的出现使得统计物理和热力学之间建立了密切的联系。

4. 统计力学统计力学是研究宏观系统平衡态和非平衡态的统计规律以及宏观性质的科学。

它基于统计物理理论,通过分析微观粒子的运动和相互作用来推导宏观性质的统计规律。

热学热力学与统计物理

热学热力学与统计物理

热学热力学与统计物理热学热力学与统计物理在物理学领域中,热学和热力学是研究热能和温度如何影响物体性质变化的学科。

而统计物理则是运用统计学方法,研究物质内部微观粒子的运动规律,从而推导出宏观物理规律的一门学科。

1. 热学和热力学热学和热力学是两个密切相关的学科。

热学通常是指对热量的研究,而热力学则更加注重于物质在温度变化下的特性。

热能是指分子之间的运动能量,而温度是热能的一项测量指标。

热学和热力学的概念贴近我们日常的生活,如理解我们所处的环境温度和热量传播等。

2. 统计物理统计物理则是研究物质内部微观粒子的运动规律,从而推导出宏观物理规律的一门学科。

统计物理的发展来源于固体、液体、气体等物质的性质,由此得出物质之间的概率关系。

它运用概率、统计学等方法,探讨宏观世界的物理规律。

统计物理涉及到许多理论,如热力学第二定律、玻尔兹曼分布律等重要理论。

3. 热学热力学和统计物理的关系热学热力学和统计物理都是研究物质的性质,但是角度不同。

从宏观上看,物体的温度、热容和饱和蒸汽压等的测量和计算,都是热学和热力学的范畴。

而统计物理则是从微观角度出发,研究分子的运动,以及统计规律。

比如从分子的角度看,热力学第二定律实际上是分子随机运动时候,不可能所有分子都自发向热量较小处流动,这就是宏观上温度从高到低的流动,所以热力学第二定律其实是由大量微观的统计规律所决定的。

综上所述,热学热力学和统计物理虽然不同,但在探讨物质性质的不同时期和角度下,对于我们对自然规律的认识有很大的贡献。

大学物理热力学与统计物理

大学物理热力学与统计物理

大学物理热力学与统计物理热力学与统计物理是大学物理中重要的分支,它研究了物质的热学性质以及微观粒子的统计规律。

本文将简要介绍热力学与统计物理的基本概念、原理和应用。

一、热力学基本概念热力学研究的是能量的转化与守恒,包括传热、传能和能量转换等方面的内容。

热力学基本定律包括能量守恒定律、熵增加原理等。

能量守恒定律指出能量在封闭系统中不会凭空产生或消失,只能通过各种形式的转化转移到其他物体或形式。

熵增加原理则是指随着时间的推移,封闭系统中的熵(系统无序程度)总是增加的。

二、热力学基本原理热力学基本原理包括热平衡、热力学第一定律和热力学第二定律。

热平衡是指系统内各部分之间的温度是相等的状态,这是热力学的基础概念。

热力学第一定律是能量守恒的表示,它表明系统的内能变化等于吸收的热量与对外做功的代数和。

热力学第二定律则是热力学的核心内容,它描述了自然界的不可逆性和熵增加的趋势。

三、统计物理基本原理统计物理是热力学的基础,它从微观角度研究了物质中微观粒子的统计规律。

统计物理主要利用统计学方法描述了大量微观粒子的行为,并推导出宏观热力学定律。

基于统计物理,我们可以计算系统的平均能量、熵以及其他宏观状态量。

四、热力学与统计物理的应用热力学和统计物理在各个领域具有广泛的应用,包括能源开发、材料科学、天体物理等。

在工程领域,热力学可以用来设计高效的能源转换系统,提高能源利用效率。

在材料科学领域,热力学对材料的相变、热膨胀等性质有着重要的解释和研究价值。

而在天体物理学中,热力学与统计物理的应用可以帮助我们理解星际物质的形成和演化过程。

总结:本文简要介绍了大学物理中的热力学与统计物理。

热力学是研究能量转化与守恒的学科,其基本定律包括能量守恒定律和熵增加原理。

统计物理是基于热力学的微观解释,通过统计学方法研究大量微观粒子的行为,推导出宏观热力学规律。

热力学与统计物理在能源、材料和天体等领域有着广泛的应用。

通过深入研究热力学与统计物理,我们能够更好地理解和解释自然界中的物质与能量转化过程。

热力学统计物理区别与联系

热力学统计物理区别与联系

热力学统计物理区别与联系热力学与统计物理是物理学中两个分支。

它们分别从不同的角度研究物质的热力学性质。

在这篇文章中,我们将讨论热力学和统计物理的区别与联系,以及它们各自的应用领域。

热力学是研究物质的宏观性质,以及它们如何与热、压力和体积等量相联系的分支学科。

热力学研究的是宏观现象,而不涉及微观粒子的概念。

热力学研究的对象通常是物质的整体性质。

热力学的基本概念包括温度、熵、热容等。

热力学的目标是揭示物质的宏观行为规律和机制。

与热力学不同,统计物理研究物质的微观性质。

它通过对物质的分子或粒子运动状态进行数学分析,来预测物质的热动力学性质。

统计物理是一种基于统计学的方法,它将物质的微观状态总结为一组概率分布或能级分布。

而这些分布可通过热力学定律来推导出物质的宏观性质。

统计物理的基本概念包括玻尔兹曼熵、配分函数、能级密度等。

虽然热力学和统计物理研究的是物质的不同方面,但它们之间也存在联系。

热力学和统计物理都是物理学中关于物质的特性的研究,而且它们之间有着密切的关系。

通过统计物理的方法,我们可以预测物质的热力学性质。

而热力学定律又可以验证统计物理预测的结果。

因此,热力学和统计物理在解决物质性质方面的问题时常常彼此协作。

另外,热力学和统计物理在应用领域上也有所不同。

热力学通常应用于工程、化学等实际问题的研究中。

例如,工程上研究热力学循环的效率或者化学反应的热力学规律等。

而统计物理则更多地应用于研究物理领域中的基础理论性问题,例如固体材料的特性研究、宇宙学中的暗物质和暗能量研究等方面。

总之,热力学和统计物理是物理学中的两个分支,它们分别从不同的角度研究物质的特性。

虽然它们在研究观点上存在一定的不同,但它们之间又有所联系。

两个领域各自有着不同的应用领域,为物理科学的发展做出了重要贡献。

热力学与统计物理

热力学与统计物理

热力学与统计物理热力学是研究物质的宏观性质和它们之间相互关系的科学,而统计物理则是从微观角度探索物质的性质,两者在理论和实践中相辅相成。

本文将从热力学和统计物理的基本概念、研究方法和应用领域等方面进行探讨,以全面介绍热力学与统计物理的重要性和相关知识。

一、热力学的基本概念热力学是一门研究能量转移和转化的学科,它涉及热量、功、熵等基本概念。

热力学通过定义和推导热力学定律和方程,揭示了能量守恒和自发性等自然规律。

熵是热力学中的重要概念,它是描述系统无序度的物理量。

熵增定律说明了系统在孤立条件下总是趋于无序增加,反映了自然界中的一种普遍趋势。

二、统计物理的基本概念统计物理是一门从宏观到微观的探索物质性质的学科,它通过概率统计的方法研究大量微观粒子的行为。

统计物理将微观粒子的统计规律与宏观观测进行联系,揭示了物质性质背后的微观基础。

玻尔兹曼方程是统计物理中的重要理论工具,它描述了系统在不同微观状态下的分布函数以及相应的宏观性质。

通过求解玻尔兹曼方程,我们可以揭示物质的热力学性质和相变行为。

三、热力学和统计物理的关联热力学和统计物理是相互关联的两个学科,热力学从宏观角度描述物质的性质和行为,而统计物理则从微观角度揭示了物质的微观基础,两者相结合可以更全面理解和解释物质的性质。

热力学中的熵概念可以通过统计物理的方法进行解释和计算,熵的增加可以通过微观粒子的排列和状态数量增加来理解。

统计物理通过计算系统的微观状态数和分布函数,揭示了熵增定律的微观基础。

四、热力学与统计物理的应用领域热力学和统计物理广泛应用于各个领域,如化学、材料科学、天体物理学等。

在化学中,热力学可以解释化学反应的热效应和平衡态等性质,而统计物理则可以通过微观模型揭示化学反应的动力学过程。

在材料科学中,热力学可以描述材料的相变行为和热性质,而统计物理可以通过分子动力学模拟等方法研究材料的微观结构和力学性质。

在天体物理学中,热力学可以解释星体的辐射和能量转移,而统计物理可以通过模拟宇宙早期的微观粒子行为揭示宇宙的起源和演化过程。

热力学和统计物理

热力学和统计物理

热力学和统计物理一、基本概念1. 热力学- 系统与外界- 热力学研究的对象称为系统,系统以外与系统有相互作用的部分称为外界。

例如,研究气缸内气体的性质时,气缸内的气体就是系统,气缸壁、活塞以及周围的环境等就是外界。

- 平衡态- 一个孤立系统经过足够长的时间后,宏观性质不再随时间变化的状态称为平衡态。

例如,将一个盛有热水的容器放在绝热环境中,经过一段时间后,水的温度不再变化,水就达到了平衡态。

平衡态可以用一些宏观参量来描述,如压强p、体积V、温度T等。

- 状态参量- 用来描述系统平衡态的宏观物理量称为状态参量。

- 几何参量:如体积V,它描述了系统的几何大小。

对于理想气体,体积就是气体分子所能到达的空间范围。

- 力学参量:压强p是典型的力学参量,它是垂直作用于容器壁单位面积上的力。

- 热学参量:温度T是热学参量,它反映了物体的冷热程度。

从微观角度看,温度与分子热运动的剧烈程度有关。

2. 统计物理- 微观态与宏观态- 微观态是指系统内每个粒子的微观状态(如每个粒子的位置、动量等)都确定的状态。

而宏观态是指由一些宏观参量(如压强、体积、温度等)确定的状态。

一个宏观态往往包含大量的微观态。

例如,对于一个由N个粒子组成的气体系统,给定气体的压强、体积和温度,这就是一个宏观态,但这些粒子的具体位置和动量有多种可能组合,每一种组合就是一个微观态。

- 等概率原理- 对于处于平衡态的孤立系统,系统各个可能的微观态出现的概率相等。

这是统计物理的一个基本假设。

二、热力学定律1. 热力学第零定律- 如果两个热力学系统中的每一个都与第三个热力学系统处于热平衡,则这两个系统彼此也必定处于热平衡。

这一定律为温度的测量提供了依据。

例如,我们可以用温度计(第三个系统)去测量不同物体(两个系统)的温度,当温度计与物体达到热平衡时,就可以确定物体的温度,并且如果两个物体与同一温度计达到热平衡,那么这两个物体之间也处于热平衡,它们具有相同的温度。

热力学与统计物理学

热力学与统计物理学

热力学与统计物理学热力学与统计物理学是物理学中的两个重要分支,它们研究的是物质的宏观性质和微观行为。

热力学研究的是热能转化和能量守恒的规律,而统计物理学则从微观角度出发,通过统计方法研究物质的宏观性质。

本文将从热力学和统计物理学的基本概念、研究内容和应用领域等方面进行阐述。

热力学是研究物质热现象的一门学科,主要研究热能的转化和能量守恒的规律。

它关注的是物质在不同温度下的性质和相互作用。

热力学中的热力学定律是热力学研究的基础,其中包括能量守恒定律、熵增加定律等。

统计物理学是研究物质微观粒子行为的一门学科,通过统计方法研究物质的宏观性质。

它将物质的宏观性质与微观粒子的运动状态相联系,利用统计方法描述物质的统计行为。

统计物理学中的玻尔兹曼方程是统计物理学的基础,它描述了粒子的分布和运动状态。

热力学和统计物理学在研究物质性质和行为方面具有重要的意义。

热力学研究的是宏观性质,如温度、压力和热容等,而统计物理学则从微观角度出发,研究微观粒子的行为和分布。

热力学和统计物理学的研究结果可以相互印证,从而得到更全面和准确的认识。

在应用方面,热力学和统计物理学有广泛的应用领域。

在能源领域,热力学可以用于研究能源转化和利用效率;在材料科学中,热力学可以用于研究材料的相变和热力学性质;在生物学中,热力学可以用于研究生物分子的结构和功能。

统计物理学在凝聚态物理、量子物理和高能物理等领域也有重要应用,如研究凝聚态物质的相变行为、描述量子粒子的统计行为等。

热力学与统计物理学是物理学中的两个重要分支,它们从不同角度研究物质的性质和行为。

热力学关注宏观性质和能量转化,而统计物理学关注微观粒子的行为和分布。

两者相辅相成,共同推动了物理学的发展。

通过研究热力学和统计物理学,我们可以更深入地了解物质的本质和行为,为实际应用提供理论基础。

希望本文对读者对热力学和统计物理学有一定的了解,并引起对物理学研究的兴趣。

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《热力学与统计物理》课程教学大纲课程英文名称:Thermodynamics and Statistical Physics课程编号:0312043002课程计划学时:48学分:3课程简介:《热力学与统计物理》课是物理专业学生的专业基础课,与理论力学、量子力学、电动力学共同构成物理专业重要的四门必修课,通常称为物理专业的四大力学课。

热力学和统计物理的任务是研究热运动的规律,研究与热运动有关的物性及宏观物质系统的演化。

本课程的作用是使学生掌握热力学与统计物理的基本原理和处理具体问题的一些重要方法,并初步具有用这些方法解决较简单问题的能力。

一、课程教学内容及教学基本要求第一章热力学的基本规律本章重点:热力学的基本规律,热力学的三个定律,掌握热力学函数内能、焓、熵、自由能、吉布斯函数的物理意义.难点:熵增加原理的应用及卡诺循环及其效率。

本章学时:16学时教学形式:讲授教具:黑板,粉笔第一节热力学系统的平衡状态及其描述本节要求:掌握:系统、外界、子系统,系统的分类,热力学平衡态及其描述。

1系统、外界、子系统(①掌握:系统与外界概念。

②了解:界面的分类。

③了解:系统与子系统的相对性)2系统的分类(掌握:孤立系、闭系、开系的概念。

)3热力学平衡态及其描述(①掌握:热力学平衡态概念。

②掌握:状态参量的描述及引入。

)第二节热平衡定律和温度本节要求:掌握:热接触与热平衡,热平衡定律、温度、热平衡的传递性,存在态函数温度的数学论证,温度的测量(考核概率50%)。

1热接触与热平衡(①掌握:系统间没有热接触时系统状态参量的变化。

②掌握:系统间热接触时系统状态参量的变化。

)2热平衡定律、温度、热平衡的传递性(①掌握:热平衡定律。

②掌握:温度的数学论证,温标的确定及分类)(重点)第三节物态方程本节要求:理解:广延量与强度量。

掌握:物态方程的得出,实验系数及由实验系数k 、、βα 求物态方程。

(重点,难点)(考核概率100%) 1物态方程(①掌握:独立参量的选择与态函数的相对性。

②掌握:物态方程的得出方法。

) 2实验系数及由实验系数k 、、βα 求物态方程。

(① 掌握:实验系数k 、、βα及物态方程互求。

②掌握:几个典型物态方程。

)(重点,难点)(考核概率100%)第四节 功本节要求:掌握:无摩擦与准静态过程的功。

(重点,难点)(考核概率100%)。

了解:非准静态过程的功,其它系统的功。

掌握:准静态过程外界对系统做功的一般形式(考核概率30%)。

1无摩擦与准静态过程的功(① 掌握:过程与准静态过程的概念。

②掌握:无摩擦与准静态过程的功的求法)(重点,难点)(考核概率100%)2准静态过程外界对系统做功的一般形式(① 了解:非准静态过程的功,其它系统的功。

② 掌握:广义力和广义位移的概念。

③掌握:准静态过程外界对系统做功的一般形式 (考核概率30%)第五节 热力学第一定律本节要求:掌握:改变系统状态的方式及绝热过程,焦耳实验、内能的引入,热量、热力学第一定律。

1改变系统状态的方式及绝热过程(① 掌握:改变系统状态的两种方式。

②掌握:绝热过程的概念。

)2热量、热力学第一定律(① 掌握:内能的引入,广延量。

② 掌握:热量定义式及热力学第一定律。

第六节 热容量和焓本节要求:掌握:热容量的定义及态函数焓,比性质与摩尔性质。

第七节 理想气体的内能本节要求:掌握:焦耳定律。

了解:理想气体的自由膨胀。

1焦耳定律(① 掌握:焦耳定律的内容及局限性。

②掌握:理想气体的状态函数。

)2理想气体的自由膨胀(① 了解:理想气体的自由膨胀过程。

② 掌握:理想气体的内能与体积无关。

)第八节 理想气体的绝热过程本节要求:掌握:准静态绝热过程。

(重点,难点)(考核概率30%)。

掌握:绝热方程的应用。

1准静态绝热过程(① 掌握:准静态绝热过程。

②掌握:理想气体的绝热方程)(重点,难点)(考核概率30%)2绝热方程的应用 掌握:γ 的测定第九节 理想气体的卡诺循环本节要求:掌握:理想气体的等温过程。

掌握:理想气体的绝热过程。

掌握:理想气体的卡诺循环1理想气体的等温过程 掌握:该过程的功,内能,热量的计算。

2理想气体的绝热过程 掌握:该过程的功,内能,热量的计算。

3理想气体的卡诺循环 掌握:卡诺热机的概念、卡诺循环的定义及效率。

第十节 热力学第二定律本节要求:掌握:第二定律的定性表述。

掌握:两个说法等效。

了解:实际过程的不可逆性1第二定律的定性表述 掌握:第二定律的克氏说法、开氏说法。

2两个说法等效 掌握:两种表述等效证明。

3实际过程的不可逆性 了解:自发过程进行的方向和限度。

第十一节 卡诺定理一、 本节要求:理解:可逆机和不可逆机。

了解:卡诺定理及其证明1可逆机和不可逆机 理解:可逆机和不可逆机的定义。

2卡诺定理及其证明。

(① 了解:卡诺定理的证明。

②掌握:卡诺定理的结论及物理意义。

) 第十二节 热力学温标本节要求:理解:热力学温标的引入。

掌握:温标与理想气体温标的关系第十三节 克劳修斯等式和不等式本节要求:掌握:卡诺循环的克氏不等式。

掌握:任意循环的克氏不等式1卡诺循环的克氏不等式(①掌握:卡诺循环的克氏不等式的表达式。

②掌握:卡诺循环的克氏不等式的物理意义。

)2任意循环的克氏不等式。

(① 掌握:任意循环的克氏不等式的普遍表达式。

②掌握:任意循环的克氏不等式的物理意义。

)第十四节 熵和热力学基本方程本节要求:掌握:态函数熵。

掌握:热力学基本方程、可逆过程 掌握:非平衡态、局域平衡。

掌握:可逆过程热量的计算。

掌握:等温熵的改变1态函数熵(①掌握:态函数熵的引入。

②掌握:态函数熵的定义。

)2热力学基本方程、可逆过程。

掌握:热力学基本方程的表达式及一般形式3非平衡态、局域平衡 掌握:态函数熵的广延性及表达∑=+++=i s s s s S (321)4可逆过程热量的计算 掌握:由温熵图求热量5等温熵的改变 掌握:等温过程熵变⎰⎰===∆T Q dQ T T dQ S 1 第十五节 理想气体的熵本节要求:掌握:熵的表达式。

掌握:熵变的计算。

(重点,难点)(考核概率100%)1熵的表达式掌握:选择不同独立参量的熵的表达式。

2熵变的计算。

掌握:选择不同方法计算熵变(考核概率100%)第十六节热力学第二定律的普遍表述本节要求:理解:克劳修斯不等式与不可逆过程。

掌握:熵增加原理。

了解:关于热寂说。

1克劳修斯不等式与不可逆过程掌握:由克劳修斯不等式引出熵增加原理2熵增加原理掌握:熵增加原理与不可逆过程的关系3关于热寂说了解:热寂说的内容及新观点第十七节熵增加原理的简单应用本节要求:掌握:通过例题掌握熵增加原理的应用。

掌握:通过结论判断过程的性质第十八节自由能和吉布斯函数本节要求:掌握:自由能的引入和最大功原理。

掌握:吉布斯函数的引入和最大功原理。

1自由能的引入和最大功原理(①掌握:自由能的引入及表达式。

②掌握:最大功原理结论及适用条件。

)2吉布斯函数的引入和最大功原理(①掌握:吉布斯函数的引入及表达式。

②掌握:最大功原理结论及适用条件。

)3 第一章的小结,留思考题。

作业:认真复习本章内容,教科书中的习题(只要求与掌握内容有关的)。

第二章均匀物质的热力学性质本章重点:均匀物质系统的热力学基本规律,研究均匀物质系统与热现象有关的物理效应的基本方法。

难点:自由能,吉布斯函数,理想气体的F与G,麦氏关系,特性函数,几种均匀物质的热力学性质。

本章学时:8学时教学形式:讲授教具: 黑板,粉笔第一节内能、焓、自由能和吉布斯函数的全微分本节要求:掌握:U、H、E、G的全微分形式,麦克斯韦关系(重点)(考核概率100%)。

1全微分形式(①掌握:马休定理。

②掌握:U、H、E、G的全微分形式。

)(重点)2麦克斯韦关系(①掌握:麦克斯韦关系的推导及结论)(重点)(考核概率100%)。

第二节麦式关系的简单应用本节要求:掌握:定容热容量与能态方程,定压热容量与焓方程(重点)(考核概率100%)。

掌握:p-v系数Cp和Cv关系,关于Tds方程。

1定容热容量与能态方程,定压热容量与焓方程(掌握:定容热容量与能态方程,定压热容量与焓方程的推导及结论)(重点)(考核概率100%)2 p-v系数Cp和Cv关系,关于Tds方程(掌握:任意p-v系的Cp和Cv关系,Tds方程的证明)(重点,难点)(考核概率40%)。

第三节气体的节流过程和绝热膨胀过程本节要求:掌握:气体节流过程,焦耳—汤姆逊效应与焦耳自由膨胀实验的关系。

掌握:气体绝热膨胀。

了解:低温的获得:林德法及其工作原理,卡皮查液化机及其工作原理。

1气体节流过程,焦耳—汤姆逊效应与焦耳自由膨胀实验的关系(掌握:气体节流过程的特征。

)2气体绝热膨胀(掌握:气体绝热膨胀的特征。

)3低温的获得(了解)第四节基本热力学函数的确定。

本节要求:掌握:选T、V为独立变量掌握:选T、P为独立变量1选T、V为独立变量(掌握:选T、V为独立变量时基本热力学函数的确定方法。

)2选T、P为独立变量(掌握:选T、P为独立变量理想气体的热力学函数H、S、G)第五节特性函数本节要求:掌握:特性函数及系统独立变量的选取。

掌握:两个常用的特性函数F,G。

1特性函数及系统独立变量的选取(掌握:U、H、F、G的特性函数。

)2两个常用的特性函数F,G(掌握:两个常用的特性函数F,G的应用。

)第六节平衡辐射的热力学本节要求:掌握:平衡辐射及其温度。

掌握:空腔辐射的热力学函数。

掌握:黑体辐射。

1平衡辐射及其温度(掌握:平衡辐射的定义及其与温度的关系。

)2空腔辐射的热力学函数(掌握:两种方法确定空腔辐射的热力学函数。

)3黑体辐射(掌握:黑体辐射的概念及特征和应用。

)第七节磁介质的热力学本节要求:掌握:热力学基本方程常用热力学函数。

掌握:绝热去磁致冷。

掌握:磁致伸缩和压磁效应。

1热力学基本方程、常用热力学函数(掌握:磁介质的热力学基本方程和常用热力学函数。

)2绝热去磁致冷(掌握:绝热去磁致冷的原理。

)3磁致伸缩和压磁效应(掌握:磁致伸缩和压磁效应的原理。

)4 第二章的小结,留思考题。

习题讲解。

作业:认真复习本章内容。

教科书中的习题(只要求与掌握内容有关的)。

第三章单元系的相变本章重点:单元系在相变情况下的热力学性质。

难点:平衡判据,相平衡条件,开系的热力学性质,相图刚体的定点转动。

本章学时:6学时教学形式:讲授教具: 黑板,粉笔第一节 热动平衡判据 (重点:考核概率100%)本节要求:掌握:熵判据;掌握:自由能和自由能判据。

掌握:吉布斯函数和吉布斯函数判据。

掌握:平衡条件和平衡稳定条件。

1熵判据(掌握:熵增加原理及熵判据。

)2自由能和自由能判据(掌握:最大功定理及自由能和自由能判据)3吉布斯函数和吉布斯函数判据(掌握:最大功定理及吉布斯函数和吉布斯函数判据) 4平衡条件和平衡稳定条件(掌握:平衡条件和平衡稳定条件的推导及结论)第二节 开系的热力学基本方程本节要求:理解:多元多相系。

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