统计热力学(第2版)

本书从统计角度和气体微观分子图像出发，叙述热能的产生和转化的基本规律，并在热能概念的基础上给出了温度等热力学量的确切表述以及气体、固体和液体热力学规律的统一的微观图像;从局域平衡态概念出发，区分了平衡态热力学和非平衡态热力学。另外，本书简化了传统热力学教材中不必要的概念和讨论，便于读者对热力学有一个清晰的统一的认识和理解。本书在第一版的基础上增加了思考题和习题，可以作为本科生和研究生的教材，也可以作为高等学校和科研院所物理类专业的教师以及相关科研人员和工程技术人员的参考书。

第二版前言
第一版前言
第1章绪论1
1.1热力学发展简史1
1.2热力学研究对象及特点5
1.3热能7
思考题10
习题10
第2章气体热力学12
2.1气体的微观分子图像12
2.1.1实际和理想气体的特点12
2.1.2气体分子自由度和碰撞17
2.2均匀气体的热力学状态19
2.2.1能量均分19
2.2.2热力学平衡态21
2.2.3热能与温度23
2.2.4气体的宏观热力学参量28
2.2.5理想气体的状态方程30
2.2.6理想气体的热容、定体和定压热容33
2.3非理想气体的热能和状态方程35
2.3.1准理想气体的热能及状态方程36
2.3.2范德瓦耳斯气体的状态方程38
2.4气体热力学中能量传输过程42
2.4.1外界的热传递和热量42
2.4.2外界对气体做功43
2.4.3热力学第一定律44
2.4.4理想气体的热力学过程45
2.4.5理想气体的卡诺循环50
2.5气体热机的基本原理52
2.5.1与热机有关的典型气体热力学过程54
2.5.2热机循环55
思考题56
习题57
第3章气体的热力学非平衡过程61
3.1局域平衡态、热力学第二定律的含义62
3.2分布函数63
3.2.1理想气体速度分布函数63
3.2.2平衡态分布函数——麦克斯韦速度分布65
3.2.3局域平衡态分布函数——玻尔兹曼分子数密度分布71
3.2.4麦克斯韦-玻尔兹曼分布73
3.3分布函数随时间的演化74
3.3.1玻尔兹曼方程74
3.3.2H定理76
3.3.3气体热力学状态的熵78
3.4热力学第二定律79
3.4.1熵增加79
3.4.2气体局域平衡态的熵82
3.4.3热力学第二定律的两种表述84
3.4.4卡诺定理87
3.4.5热力学函数87
3.5输运过程90
3.5.1输运过程的微观图像90
3.5.2热传导过程93
3.5.3粘滞过程94
3.5.4扩散过程96
思考题96
习题97
第4章热力学的基本原理99
4.1固体和液体的运动模式99
4.1.1一维单原子链的振动100
4.1.2一维双原子链的振动102
4.1.3固体和液体的振动106
4.2固体和液体热力学与气体热力学的关系107
4.2.1物体的热能107
4.2.2物体的比热及热力学第一定律109
4.2.3熵及热力学第二定律111
4.2.4热力学的基本规律115
4.3热平衡条件117
思考题119
习题119
第5章相变122
5.1相变简介122
5.1.1相变过程122
5.1.2多相共存126
5.1.3蒸发与升华128
5.2自然界中的水循环130
思考题133
习题134
第6章化学热力学136
6.1化学反应136
6.1.1反应热136
6.1.2标准生成焓137
6.1.3化学反应中的能量转换过程139
6.2化学反应平衡141
6.2.1平衡条件141
6.2.2平衡常数142
思考题146
习题146
主要参考文献148