热力学统计物理各章重点总结..教学提纲
热力学统计物理教学大纲
《热力学·统计物理》教学大纲本门课程的教学目标和要求：《热力学·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。
预备知识：高等数学、普通物理（包括力、热、电、光及原子物理）教学重点与难点：本课程要求学生掌握热力学的基本规律，热力学的三个定律，了解与掌握热力学函数内能、焓、熵、自由能、吉不斯函数的物理意义及利用这些函数判断系统的平衡条件、平衡稳定条件。
统计物理部分要求学生掌握等几率原理、由最概然统计方法导出玻尔兹曼统计、费米及波色统计的分布函数，了解系综理论并运用上述理论求解简单热力学系统的热力学函数。
教学对象：物理专业三年级教学方式：讲授教学时数：68教学的具体内容及学时分配：一、热力学的基本规律(17学时)二、均匀物质的热力学性质(7学时)三、单元系的相变(6学时)四、多元系的复相平衡和化学平衡(8学时)五、近独立粒子的最概然分布(9学时)六、玻耳兹曼统计(9学时)七、玻色统计和费米统计(6学时)八、系综理论(6学时)第一章热力学的基本规律(17学时)教学目标和要求：要求掌握热力学的基本概念、基本热力学函数和热力学三个基本定律，以及热力学基本定律在实际工作中的指导意义。
教学重点和难点：热力学的基本规律，热力学的三个定律，了解与掌握热力学函数内能、焓、熵、自由能、吉布斯函数的物理意义教学方式：（课堂讲授16学时、讨论和习题课1学时）1.1热力学系统的平衡状态及其描述 ( 1学时 )一、系统、外界、子系统二、系统的分类三、热力学平衡态四、热力学平衡态的描述1．2 热平衡定律和温度( 1学时 )一、热接触与热平衡二、热平衡定律、温度、热平衡的传递性三、存在态函数温度的数学论证四、温度的测量1．3 物态方程（1学时）一、物态方程二、物态方程的得出三、实验系数四、物态方程举例五、关于广延量与强度量六、几个常用的数学关系α求物态方程七、由实验系数k、、β1．4功（1学时）一、过程与准静态过程二、无摩擦与准静态过程的功三、非准静态过程的功四、其它系统的功五、准静态过程外界对系统做功的一般行形式1．5 热力学第一定律（1学时）一、改变系统状态的方式及绝热过程二、焦耳实验、内能的引入三、热量、热力学第一定律四、几点说明1．6 热容量和焓（1学时）一、热容量与焓二、一般均匀系的内能函数（补充）1．7 理想气体的内能（1学时）一、理想气体的自由膨胀(焦耳实验)二、焦耳实验1．8 理想气体的绝热过程（1学时）一、理想气体在准静态绝热过程二、γ的测定1．9 理想气体的卡诺循环（1学时）一、理想气体的等温过程二、理想气体的绝热过程三、卡诺循环及其效率1.10 热力学第二定律（1学时）一、问题的提出二、第二定律的定性表述三、两个说法等效四、实际过程的不可逆性1.11 卡诺定理（0.5学时）一、可逆机和不可逆机二、卡诺定理及其证明1.12 热力学温标（0.5学时）一、热力学温标的引入二、温标与理想气体温标的关系1.13 克劳修斯等式和不等式（1学时）一、卡诺循环的克氏不等式二、任意循环的克氏不等式1.14 熵和热力学基本方程（1学时）一、态函数熵二、热力学基本方程、可逆过程三、非平衡态、局域平衡∑=+++=i s s s s S (321)四、可逆过程热量的计算 五、等温熵的改变⎰⎰===∆T Q dQ T T dQ S 1 1．15理想气体的熵（1学时）一、熵的表达式二、熵变的计算1.16 热力学第二定律的普遍表述（0.5学时）一、克劳修斯不等式与不可逆过程二、熵增加原理三、关于热寂说1.17 熵增加原理的简单应用（0.5学时）一、例题二、过程性质的判断1.18自由能和吉布斯函数（1学时）一、自由能的引入和最大功原理二、吉布斯函数的引入和最大功原理习题课（1学时）复习与思考题:（1）什么是物态方程？写出几个实例。
热力学统计物理学课程教学大纲
热力学统计物理学课程教学大纲一、课程说明（一）课程名称、所属专业、课程性质、学分；热力学统计物理【Thermodynamics and Statistical Physics】，兰州大学物理科学与技术学院物理学专业专业基础课，4学分。
（二）课程简介、目标与任务；《热力学统计物理》从宏观及微观角度理解大量粒子组成的物理系统的基本性质及其微观基础，该课程的任务是让学生掌握热力学和统计物理的基本原理和研究方法。
（三）先修课程要求，与先修课与后续相关课程之间的逻辑关系和内容衔接；先修课程要求：高等数学、普通物理（包括力学、热学、光学、电磁学及原子物理）、理论力学。
与理论力学、量子力学、电动力学共同构成物理类专业基础课。
（四）教材与主要参考书。
教材：热力学•统计物理（第五版）；作者：汪志诚；高等教育出版社。
参考书目：1）王竹溪，《热力学简程》，高教出版社，19642）王竹溪，《统计物理学导论》，第二版，高教出版社，19653）龚昌德，《热力学与统计物理学》，，高教出版社，19824）苏汝铿，《热力学与统计物理基础》，，复旦大学出版社，19905）Landau L.D. and Lifshitz E.M., Statistical Physics, Pergamon Press, 1958 6）Reif F., Fundamental of Statistical and Thermal Physics, McGraw Hill Book Company, 19657）L.E.雷克著，黄昀等校译，统计物理现代教程，上册，北京大学出版社二、课程内容与安排（一）章节详细内容第一章热力学的基本规律第一节热力学系统的平衡状态及其描述；第二节热平衡定律和温度；第三节物态方程；第四节准静态过程及其功表达式；第五节内能、热量和热力学第一定律；第六节热容量和焓；第七节理想气体的内能；第八节理想气体的绝热过程；第九节理想气体的卡诺循环；第十节热力学第二定律；第十一节卡诺定律；第十二节热力学温标；第十三节克劳修斯等式和不等式；第十四节熵和热力学基本方程；第十五节理想气体的熵；第十六节热力学第二定律的普遍表述；第十七节熵增加原理的简单应用。
热力学与统计物理学课程教学大纲
Thermodynamic Properties of HomogeneousMatter
2.1 热力学函数的全微分Full Differential of Thermodynamic Functions
2.2麦氏关系的简单应用Simple application of Maxwell functions
第三章 单元系的相变
Transition of Single Element System
3.1热动平衡判据 Criterion of Thermodynamic Equilibrium
3.2 开系的热力学基本方程 Thermodynamic Functions in Open System
3.3 单元系的复相平衡条件 Equilibrium Condition of Multi-Phase
1.9理想气体的卡诺循环CarnotCycleof Ideal Gas
1.10热力学第二定律 The Second Law
1.11卡诺定理CarnotPrinciple
1.12热力学温标Thermal Temperature
1.13克劳修斯等式和不等式ClausiusEquation
1.14熵和热力学基本方程 Entropy andThermodynamic Functions
第六章 近独立粒子的最概然分布
Most Probable Distributionsof Independent Particles
6.1粒子运动状态的经典描述Classical Description of Kinetic State
6.2粒子运动状态的量子描述Quantum Description of Kinetic State
热力学与统计物理第三章知识总结
热力学与统计物理第三章知识总结第一篇：热力学与统计物理第三章知识总结§3.1 热动平衡判据当均匀系统与外界达到平衡时，系统的热力学参量必须满足一定的条件，称为系统的平衡条件。
这些条件可以利用一些热力学函数作为平衡判据而求出。
下面先介绍几种常用的平衡判据。
oisd一、平衡判据1、熵判据熵增加原理，表示当孤立系统达到平衡态时，它的熵增加到极大值，也就是说，如果一个孤立系统达到了熵极大的状态，系统就达到了平衡态。
于是，我们就能利用熵函数的这一性质来判定孤立系统是否处于平衡态，这称为熵判据。
孤立系统是完全隔绝的，与其他物体既没有热量的交换，也没有功的交换。
如果只有体积变化功，孤立系条件相当与体积不变和内能不变。
因此熵判据可以表述如下：一个系统在体积和内能不变的情形下，对于各种可能的虚变动，平衡态的熵最大。
在数学上这相当于在保持体积和内能不变的条件下通过对熵函数求微分而求熵的极大值。
如果将熵函数作泰勒展开，准确到二级有d因此孤立系统处在稳定平衡态的充分必要条件为既围绕某一状态发生的各种可能的虚变动引起的熵变稳定的平衡状态。
如果熵函数有几个可能的极大值，则其中最大的极大相应于稳定平衡，其它较小的极大相应于亚稳平衡。
亚稳平衡是这样一种平衡，对于无穷小的变动是稳定是，对于有限大的变动是不稳定的。
如果对于某些变动，熵函数的数值不变，这相当于中性平衡了。
，该状态的熵就具有极大值，是熵判据是基本的平衡判据，它虽然只适用于孤立系统，但是要把参与变化的全部物体都包括在系统之内，原则上可以对各种热动平衡问题作出回答。
不过在实际应用上，对于某些经常遇到的物理条件，引入其它判据是方便的，以下将讨论其它判据。
2、自由能判据表示在等温等容条件下，系统的自由能永不增加。
这就是说，处在等温等容条件下的系统，如果达到了自由能为极小的状态，系统就达到了平衡态。
我们可以利用函数的这一性质来判定等温等容系统是否处于平衡态，其判据是：系统在等温等容条件下，对于各种可能的变动，平衡态的自由能最小。
(完整word版)热力学与统计物理总复习提纲
导言热力学和统计物理学的任务：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热力学是热运动的宏观理论，通过对热现象的观测、实验和分析，人们总结出热现象的基本规律。
统计物理学是热运动的微观理论，统计物理学从宏观物质系统是由大量微观粒子所构成这一事实出发，认为物质的宏观性质是大量微观粒子的性质的集体表现，宏观物理量是微观物理量的统计平均值。
热力学和统计物理学研究方法是不同的：热力学是热运动的宏观理论。
它以由观察和实验总结出的几个基本定律为基础，经过严密的数学推理，来研究物性之间的关系。
统计物理学是依据微观粒子遵循的力学规律，找出由大量粒子组成的系统在一定的宏观条件下所遵从的统计规律，并用概率统计的方法求出系统的宏观性质及其变化规律。
第一章 热力学的基本规律1、物态方程（理想气体物态方程、范氏方程）理想气体物态方程：nRT V =p （n 表示的是mol 数）范式方程：()nRT nb V V an =-⎪⎪⎭⎫⎝⎛+22p （n 表示的是mol 数）2、热力学第一定律文字表述、数学表述、实质文字表述：（1）第一类永动机是不可能实现的 （2）能量守恒定律，即自然界一切物质都具有能量，能量有各种不同的形式，可以从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递到另一个物体，在传递和转化中能量的数量不变数学表述：ΔQ W U +=在绝热条件下，Q =0：Δ绝热W U =而在绝功条件下，W =0:Δ绝功Q U =实质：能量守恒和转换原理在热力学中的具体体现3、热容量：等容热容量、等压热容量（3种表示，分别用热量、熵、内能焓）等容热容量：V T U C ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=v (热量表示) V V T S T C ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=(熵) VVT H C ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=（内能焓表示） 等压热容量：p p p ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=T V T U C P (热量表示) p p ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=T H C （内能焓表示） pp ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂=T S T C (熵) 4、理想气体的内能只是温度的函数（掌握自由膨胀实验特点：迅速，来不及与外界交换热量；向真空膨胀，外压为0的膨胀，所以系统不对外做功）理想气体内能函数的积分表达式为：⎰+=0v d U T C U 理想气体的焓为：RT U V U H n p +=+=理想气体的焓的积分表达式为：⎰+=0p d H T C H 理想气体的等压热容量与等容热容量之差：R C C n -v p = 等压热容量与等容热容量之比：vp C C =γ 1-n 1-n v γγγRC R C P ==∴， 5、理想气体的绝热过程，过程方程理想气体准静态绝热过程的微分方程：0d p dp 0pd dp =+=+VVV V γγ或理想气体的温度在过程中变化不大，可以把γ看做常数。
热力学统计物理内容及要求
热力学统计物理内容及要求第一章热力学的基本规律（重点）1 热平衡定律和温度：热力学平衡态和状态参量；热力学第零定律、温度和温标2 物态方程：响应函数；理想气体状态方程；实际气体状态方程；固体状态方程3 热力学第一定律和内能：准静态过程；功；焦耳实验和内能；热力学第一定律；理想气体的内能；理想气体多方过程4 热力学第二定律的文字叙述：实际热力学过程的不可逆性；热力学第二定律的文字叙述及等价性的证明；热力学第二定律的含义及其实质5 卡诺定理和热力学温标：卡诺定理及其推论的文字叙述证明；卡诺定理及推论的重要性；热力学温标6 熵和热力学第二定律的普遍表述：克劳修斯等式和不等式；熵；理想气体的熵；热力学第二定律的普遍表述；熵增加原理；热力学第二定律的适用范围。
7 熵增加原理的简单应用：不可逆过程前后熵变的计算；熵增加原理的简单应用；8、自由能和吉布斯函数：它们的定义和物理意义；最大功原理。
第二章均匀物质的热力学性质（重点）1 内能、焓、自由能、吉布斯函数全微分，勒让德变换；2 麦克斯威关系的简单应用麦克斯威关系；能态方程与焓态方程；热容差；气体的节流过程3 特性函数特性函数；特性函数计算；表面系统的特性函数4 平衡辐射热力学黑体及黑体辐射；平衡辐射热力学；斯特藩定律；光测高温学。
5 绝热去磁致冷；低温的获得磁介质热力学，绝热去磁致冷；常见获得低温方法重点：麦克斯威关系及其简单应用第三章单元系的相变1 热动平衡判据熵判据；自由能判据；吉布斯判据；均匀系统的热动平衡条件和平衡的稳定性条件2 开系的热力学基本方程开系的热力学基本方程；化学势；多元系的热力学函数。
3单元复相系的平衡条件和平衡性质单元系和多元系的复相平衡条件；单元系的相图；克拉珀龙方程；4 气液相变的特点气——液相变特点；麦克斯威等面积法则；液滴的形成5 相变分类和临界现象及临界指数相变分类；临界现象；临界指数重点：熵判据；自由能判据；吉布斯判据；开系的热力学基本方程；化学势第四章多元系的复相平蘅和化学平衡1 多元系的热力学函数和热力学方程2 多元系的复相平衡条件（1）化学平衡条件（2）热力学第三定律文字叙述；适用范围；低温物体的性质第五章不可逆过程热力学简介1 局域熵产生率局域熵概念；局域熵产生率及计算公式；2 昂萨格关系动理方程，昂萨格关系，昂萨格关系的微观意义3 温差电现象温差电现象；开尔文第一、第二关系；珀尔帖效应；不可逆过程热力学处理问题的一般步骤第六章近独立粒子的最概然分布（重点）1、概率分布函数随机事件及概率、概率分布函数、统计平均值及涨落、多个随机变量的联合概率分布及相关矩2粒子运动状态的经典和量子描述粒子运动状态的经典描述；空间和相轨道；粒子运动的量子描述；态密度及其计算3系统微观状态的描述系统微观状态的经典描述和г空间；系统微观状态的量子描述；全同性原理；近独立全同粒子体系状态的描述4 等概率原理统计物理的基本观点；等概率原理5 分布和微观状态分布和微观状态；玻尔兹曼系统及微观状态数；玻色系统及微观状态数；费米系统及微观状态数；经典统计中的分布和微观状态数；6 玻尔兹曼分布、玻色分布和费米分布拉格朗日条件极值法；玻尔兹曼分布公式的推导；玻尔兹曼分布公式的物理意义和适用条件；玻色分布和费米分布；三种分布的关系重点：（1）概率分布函数、统计平均值等有关概念及计算（2）粒子和系统微观状态的描述以及空间和г空间，态密度等重要概念；（3）等概率原理；（4）玻尔兹曼分布、波色分布、费米分布的推导和物理意义，三种分布的关系。
热力学与统计物理 总复习提要
复习提要第一章 热力学的基本规律热力学的状态描述和物态方程：⎧⎧⎪⎪⎧⎪⎨⎨⎨⎪⎩⎩⎪⎪⎩孤立系统： 系统闭系非孤立系统开系外界⎧⎪⎧⎪⎪⎪⎪⎪⇒⇒→⎨⎨⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎩静态（稳恒态） 热平衡力学平衡平衡态热力学平衡热动平衡相平衡化学平衡非平衡态⎧⎫⎪⇒⎨⎬⎪⎭⎩内参量状态参量相互之间的关系物态方程外参量 ⎧⎫⎪⎪⇒⎨⎬⎪⎪⎭⎩膨胀系数压力系数引进了循环公式压缩系数 §2 热力学第零定律−−−−→→→+物态方程第零定律温度温度计温标(三个要素）§3 热力学第一定律()⇒功的概念两个例子活塞做功、电场做功i dX ⇒∑i i外界对系统做功的广义公式dw=Y ↔功:外界系统的能量交换(单位：焦耳）热量的概念：系统与系统之间传递的能量，单位为卡。
是一个过程量，不属于某一个系统。
绝热过程：系统与外界没有热量交换的过程。
内能：系统内无规热运动能量的度量。
是指在绝热过程中，外界对系统做功的多少仅与系统的初态和终态有关，与过程的路径无关。
n T ⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩(1):表示系统内无规热运动能量的度量 (2):是相对量，可表示为给定能量值加一个常数U+U 内能(四点)(3):是系统的状态函数，简称态函数 (4):过程中系统的内能可表示和的函数（公式1.21）⎧⎪⎨⎪⎩能量转化和守恒定律热力学第一定律两种表述数学表达式(dU=dQ+dW)§4 热容量、焓、绝热方程、卡诺循环⎧⎪⎧⎫⎨⎨⎬⎪⎩⎭⎩定义和数学表达式热容量定容热容量是一个过程量他们之间的关系定压热容量H=U+pV ⎧⎪⎨⎪⎩物理意义焓焓的定义式：是状态函数⎧⎨⎩焓是定压条件下引入的概念 内能是在绝热过程引入的概念 绝热方程：P V C C r C ⎛⎫== ⎪⎝⎭rPV ， 物态方程：PV RT ='2:T ηη⎧⎪⎪⎪⎨⎪⎪=⎪⎩12112定义T -T 卡诺循环热机效率:=T 逆卡诺循环的工作系数T -T§5 热力学第二定律⎧⎨⎩系统状态变化方向定律热力学第二定律开氏描述和克劳休斯描述 卡诺定理和卡诺热机及其效率：121T T T η-=（理想气体）。
热力学统计物理总复习知识点
热力学部分第一章热力学的基本规律1、热力学与统计物理学所研究的对象：由大量微观粒子组成的宏观物质系统其中所要研究的系统可分为三类孤立系：与其他物体既没有物质交换也没有能量交换的系统； 闭系：与外界有能量交换但没有物质交换的系统； 开系：与外界既有能量交换又有物质交换的系统。
2、热力学系统平衡状态的四种参量：几何参量、力学参量、化学参量和电磁参量。
3、一个物理性质均匀的热力学系统称为一个相；根据相的数量，可以分为单相系和复相系。
4、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，它们彼此也处在热平衡.5、符合玻意耳定律、阿氏定律和理想气体温标的气体称为理想气体。
6、范德瓦尔斯方程是考虑了气体分子之间的相互作用力（排斥力和吸引力）,对理想气体状态方程作了修正之后的实际气体的物态方程。
7、准静态过程：过程由无限靠近的平衡态组成，过程进行的每一步，系统都处于平衡态。
8、准静态过程外界对气体所作的功：，外界对气体所作的功是个过程量。
9、绝热过程：系统状态的变化完全是机械作用或电磁作用的结果而没有受到其他影响。
绝热过程中内能U 是一个态函数：A B U U W -=10、热力学第一定律（即能量守恒定律）表述：任何形式的能量，既不能消灭也不能创造，只能从一种形式转换成另一种形式，在转换过程中能量的总量保持恒定；热力学表达式：Q W U U A B +=-；微分形式：W Q U d d d +=11、态函数焓H ：pV U H +=，等压过程：V p U H ∆+∆=∆，与热力学第一定律的公式一比较即得：等压过程系统从外界吸收的热量等于态函数焓的增加量。
12、焦耳定律：气体的内能只是温度的函数，与体积无关，即)(T U U =。
13．定压热容比：p pT H C ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂=；定容热容比：VV T U C ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂= 迈耶公式：nR C C V p =-14、绝热过程的状态方程：const =γpV ；const =γTV ；const 1=-γγTp 。
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热力学统计物理各章重点总结..第一章概念1.系统：孤立系统、闭系、开系与其他物体既没有物质交换也没有能量交换的系统称为孤立系；与外界没有物质交换，但有能量交换的系统称为闭系；与外界既有物质交换，又有能量交换的系统称为开系；2.平衡态平衡态的特点：1.系统的各种宏观性质都不随时间变化；2.热力学的平衡状态是一种动的平衡，常称为热动平衡；3.在平衡状态下，系统宏观物理量的数值仍会发生或大或小的涨落；4.对于非孤立系，可以把系统与外界合起来看做一个复合的孤立系统，根据孤立系统平衡状态的概念推断系统是否处在平衡状态。
3.准静态过程和非准静态过程准静态过程：进行得非常缓慢的过程，系统在过程汇总经历的每一个状态都可以看做平衡态。
非准静态过程，系统的平衡态受到破坏4.内能、焓和熵内能是状态函数。
当系统的初态A和终态B给定后，内能之差就有确定值，与系统由A到达B所经历的过程无关;表示在等压过程中系统从外界吸收的热量等于态函数焓的增加值。
这是态函数焓的重要特性克劳修斯引进态函数熵。
定义:5.热容量：等容热容量和等压热容量及比值定容热容量:定压热容量:6.循环过程和卡诺循环循环过程（简称循环）：如果一系统由某个状态出发，经过任意一系列过程，最后回到原来的状态，这样的过程称为循环过程。
系统经历一个循环后，其内能不变。
理想气体卡诺循环是以理想气体为工作物质、由两个等温过程和两个绝热过程构成的可逆循环过程。
7.可逆过程和不可逆过程不可逆过程：如果一个过程发生后,不论用任何曲折复杂的方法都不可能使它产生的后果完全消除而使一切恢复原状。
可逆过程：如果一个过程发生后，它所产生的后果可以完全消除而令一切恢复原状。
8.自由能：F和G定义态函数：自由能F，F＝U－TS定义态函数：吉布斯函数G，G=U-TS+PV，可得GA－GB－W1定律及推论1.热力学第零定律－温标如果物体A和物体B各自与外在同一状态的物体C达到热平衡，若令A与B进行热接触，它们也将处在热平衡。
三要素：（1）选择测温质；（2）选取固定点；（3）测温质的性质与温度的关系。
（如线性关系）由此得的温标为经验温标。
2.热力学第一定律－第一类永动机、内能、焓热力学第一定律：系统在终态B和初态A的内能之差UB-UA等于在过程中外界对系统所做的功与系统从外界吸收的热量之和，热力学第一定律就是能量守恒定律. UB-UA=W+Q.能量守恒定律的表述：自然界一切物质都具有能量，能量有各种不同的形式，可以从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递到另一个物体，在传递与转化中能量的数量保持不变。
第一类永动机：不需要任何动力的，不断自动做功的机器。
3.焦耳定律－理想气体气体的内能只是温度的函数，与体积无关。
这个结果称为焦耳定律。
对理想气体，第二项为零，则有：4.热力学第二定律－第二类永动机、熵热力学第二定律：1、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他变化；2、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,第二类永动机不可能造成第二类永动机：能够从单一热源吸热，使之完全变成有用的功而不产生其它影响的机器。
熵取微分形式5.卡诺定理及推论卡诺定理：所有工作于两个一定的温度之间的热机,以可逆机的效率为最大推论:所有工作于两个一定的温度之间的可逆热机，其效率相等6.熵增加原理熵增加原理:系统经绝热过程由初态变到终态,它的熵永不减少,熵在可逆绝热过程中不变,在不可逆绝热过程后增加。
7.最大功原理在等温过程中，系统对外界所作的功－W不大于其自由能的减少。
或系统自由能的减少是在等温过程中从系统所能获得的最大功。
方程第二章概念1.麦氏关系2.焦－汤效应和焦－汤系数在节流过程前后，气体的温度发生了变化。
该效应称为焦－汤效应定义焦—汤系数：焓不变的条件下，气体温度随压强的变化关系。
H=H(T, P)3.特性函数4.平衡辐射和辐射通量密度平衡辐射：当物体对电磁波的吸收和辐射达到平衡时，电磁辐射的特性将只取决于物体的温度，与物体的其它特性无关。
辐射通量密度：单位时间内通过小孔的单位面积向一侧辐射的辐射能量。
与辐射内能密度的关系：5.磁介质的麦氏关系、热力学基本微分方程热力学的基本微分方程dU = TdS - PdV定律1.焦耳定律2.斯特藩—玻耳兹曼定律3.基尔霍夫定律方程第三章概念1.热动平衡判据：熵判据、内能、焓、自由能、吉布斯判据熵判据孤立系dS 0 U，V不变，平衡态S极大。
对系统的状态虚变动，熵的虚变动2.均匀系统的热动平衡条件和稳定条件3.化学势名为化学势，它等于在温度和压力不变的条件下，增加1摩尔物质时吉布斯函数的改变。
4.巨热力学势巨热力学势J是以T, V为独立变量的特性函数5.单元复相系平衡条件整个系统达到平衡时，两相的温度、压力和化学势必须相等。
这就是复相系达到平衡所要满足的平衡条件。
6.相图、三相点、相平衡曲线AC—汽化线，分开气相区和液相区；AB—熔解线，分开液相区和固相区；OA—升华线，分开气相区和固相区。
A点称为三相点，系统处于该点的状态时，为气，液，固三相共存状态。
C点称为临界点，它是汽化线的终点。
在单元两相系中，由相平衡条件所得到的T－P 之间的关系P =P(T)，在T－P 图上所描述的曲线称为相平衡曲线。
AC, AB,OA线。
7.一级相变、二级相变、连续相变一级相变：相变时两相的化学势连续，而化学势对温度和压强的一阶偏导数存在突变。
二级相变的特征是，在相变时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。
朗道（Landau, 1937）连续相变理论：连续相变的特征是物质有序程度的改变及与之相伴随的物质对称性质的变化。
通常在临界温度以下的相，对称性较低，有序度较高，序参量非零；临界温度以上的相，相反，序参量为零。
8.开系的热力学基本微分方程dU =TdS -PdV +dn9.麦克斯韦等面积法则方程1.克拉珀龙方程2.爱伦费斯特方程第四章概念1.多元系、复相平衡、化学平衡多元系是指含有两种或两种以上化学组分的系统。
化学平衡条件：多元系中各组元发生化学反应时系统达到平衡所要满足的条件。
2.多元系的热力学基本微分方程3.单相化学反应式的化学平衡条件4.吉布斯佯谬对于同种气体，混合前后熵不变。
因此，由性质任意接近的两种气体过渡到同种气体，熵增突变为零—吉布斯佯谬。
5.化学反应的平衡常量定义Kp称为化学反应的定压平衡常量，简称平衡常量。
6.绝对熵定律、方程1.吉布斯关系2.吉布斯相律3.杠杆定则4.赫斯定律赫斯定律：如果一个反应可以通过两组不同的中间过程达到，两组过程的反应热之各彼此应当相等。
5.亨利定律亨利（Henry）定律：稀溶液中某溶质蒸气的分压与该溶质在溶液中的摩尔分数成正比6.质量作用律化学反应平衡条件为，称为质量作用律。
7.能斯特定理能斯特（Nerst）定理：凝聚系的熵在等温过程中的改变随绝对温度趋于零。
8.热力学第三定律不可能使一个物体冷却到绝对温度的零度。
即绝对零度不可到达。
第六章概念1.相空间、状态数相空间：以描述粒子运动状态的广义坐标和广义动量为轴构成的一个2r维的正交坐标空间。
状态数：相空间的相体积~ 相点的集合（即态的集合）2.全同粒子系统全同粒子系统－具有完全相同的内禀属性（质量、电荷、自旋等）的同类粒子组成的系统。
3.近独立粒子组成的系统近独立粒子组成的系统－系统中粒子间相互作用很弱，相互作用的平均能量远小于单个粒子的平均能量，因而可忽略粒子间相互作用。
系统的能量为单个粒子能量之和：4.玻耳兹曼系统、玻色系统、费米系统由费米子组成的系统称为费米系统，遵从泡利（Pauli）不相容原理：一个个体量子态最多能容纳一个费米子。
由玻色子组成的系统为玻色系统，不受泡利不相容原理约束。
玻尔兹曼系统：由可分辨全同近独立粒子组成，且在一个个体量子态上的粒子数不受限制的系统。
5.等概率原理对于处在平衡状态的孤立系统，系统各个可能的微观状态出现的概率是相等的。
6.微观状态、分布玻耳兹曼系统，粒子可以分辨，有与分布{al}相应的系统的微观状态数为：玻色系统，粒子不可分辨，每一量子态能够容纳的粒子数不受限。
与分布{al}相应的微观状态数费米系统，粒子不可分辨，每一个量子态最多一个粒子。
与分布{al}相应的微观状态数在经典统计中与分布{al}相应的微观状态数为7.最概然分布根据等概率原理，处于平衡状态的孤立系统，每一个可能的微观状态出现的概率是相等的。
因此，微观状态数最多的分布，出现的概率最大，称为最概然分布。
8.玻耳兹曼分布、玻色分布、费米分布9.经典极限条件和非简并条件10.定域系统和满足经典极限条件的玻色（费米）系统定域系统和满足经典极限条件的玻色（费米）系统都遵从玻尔兹曼分布。
方程、定律1.自由粒子态密度2.玻耳兹曼系统的微观状态数玻耳兹曼系统，粒子可以分辨，有与分布{al}相应的系统的微观状态数为：3.玻色系统的微观状态数玻色系统，粒子不可分辨，每一量子态能够容纳的粒子数不受限。
与分布{al}相应的微观状态数4.费米系统的微观状态数费米系统，粒子不可分辨，每一个量子态最多一个粒子。
与分布{al}相应的微观状态数5.拉格朗日未定乘子法和拉氏乘子玻耳兹曼统计概念1.配分函数2.玻耳兹曼系统的配分函数量子和经典表达式经典统计理论，其玻耳兹曼经典统计的配分函数为量子表达式：3.玻耳兹曼关系4.满足经典极限条件的玻色（费米）系统的熵5.其特性函数和自由能6.理想气体的经典极限条件7.理想气体的麦克斯韦速度、速率分布率麦克斯韦速度分布律其中f(vx, vy, vz)满足：气体的速率分布其满足：8.其最概然、平均和均方根速率平均速率方均根速率方程、定律1.玻耳兹曼系统的热力学量的统计表达式（内能、广义力、熵、自由能）外界对系统的广义作用力为：熵的统计表达式：自由能的统计表达式：2.其特性函数3.碰壁数和泻流问题4.能量均分定理对于处在温度为T的平衡状态的经典系统，粒子能量中每一个平方项的平均值等于1/2kT。
5.理想气体的平动、转动、振动配分函数及特征温度平动配分函数为:振动配分函数:转动配分函数为：6.理想气体的熵－萨库尔－铁特罗特公式7.固体热容量的爱因斯坦理论和爱因斯坦特征温度8.顺磁性固体的极限条件下热力学性质玻色统计和费米统计概念1.玻色系统和费米系统的平均分布2.其巨配分函数玻色系统引入巨配分函数：费米系统，巨配分函数改为：3.统计特性函数及其自变量4.弱简并条件及相应玻色、费米系统的内能及差异费米气体的附加内能为正而玻色气体为负量子统计关联使得费米粒子间出现等效的排斥作用，而玻色粒子－吸引作用。
5.玻色－爱因斯坦凝聚、凝聚温度凝聚温度：6.玻色凝聚体的热力学性质内能为：7.理想玻色子凝聚的条件通过降低温度和增加气体粒子密度的方法来实现玻色凝聚。