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子曰:“知者不惑，仁者不忧，勇者不惧。”——《论语》
热力学与统计物理学
Thermodynamicsandstatisticalphysics
······xz20250【课程类别】专业限选课
【学分数】3
【学时数】66=62+6【先修课程】高数、热学
【适用专业】物理学
一、教学目的、任务
热力学与统计物理学是高等院校物理专业一门基础的专业理论课，是研究热
运动的规律、与热运动有关的物性及宏观物质系统的演化的科学。学习本课程的
主要目的是:①了解热力学的基本概念,掌握热力学的三个基本定律,并能熟练应
用②了解统计物理的基本概念,掌握和区分三种基本掌握和区分三种基本统计统计的核心内容。③通过该
课程的学习初步建立分析微观世界的思路和方法,培养学生分析问题,解决问题,
进行创造性思维的能力,为本专业后续课程打下良好基础。
二、课程教学的基本要求
热力学和统计物理都是研究有关热现象的理论.热力学是宏观理论,统计物理
是微观理论,两种方法相辅相成,相互融会贯通,取长补短,应使学生掌握这两种研
究方法,并受到足够的训练.二者不同之处在于采用了不同的出发点,因而也就决
定了采用不同的处理问题的方法.该课程是物理专业重要的理论基础课程.通过该
课程的学习是学生初步建立分析微观世界的思路和方法,并培养学生分析问题,解
决问题,进行创造性思维的能力。
三、教学内容和学时分配8+8+8+8+8+8+8+6+4=66
第一章热力学的基本规律8学时（课堂讲授8学时）
主要内容：
1热力学系统的平衡状态及其描述(热力学系统，外界，孤立系，闭系，开
系，热力学平衡态，状态参量，状态函数，简单系统，相与相变)
2热平衡定律和温度(温度，热平衡，热平衡定律，温标，温度计，理想气体
温标)
3物态方程((物态方程，体胀系数，压强系数，等温压缩系数，理想气体物
长风破浪会有时，直挂云帆济沧海。——李白
态方程，范氏方程，居里定律，广延量和强度量)
4功(准静态过程，表面薄膜，电介质，磁介质)
5热力学第一定律(绝热过程，内能，热量)
6热容量和焓(热容量，比热，焓)
7理想气体的内能(焦耳系数，焦耳定律，绝热指数)
8理想气体的绝热过程(绝热过程，绝热方程)
9理想气体的卡诺循环(卡诺循环，热功转换效率)
10热力学第二定律(热力学第二定律的克氏说法和开氏说法，第二类永动机，
可逆过程)
11卡诺定理(卡诺定理的导出与意义)
12热力学温标(热力学温标定义与实现)
13克劳修斯等式和不等式(克劳修斯等式和不等式导出与意义)
14熵和热力学基本方程(熵，热力学基本方程)
15理想气体的熵(理想气体的熵和熵变)
16热力学第二定律的数学表述(热力学第二定律的普遍表述，熵增加原理)
17熵增加原理的简单应用(熵增加原理的应用)
18自由能和吉布斯函数(自由能，最大功定理，吉布斯函数)
教学要求：
1、熟练掌握热力学的有关基本概念
2、熟练掌握温度、物态方程的定义及应用
3、牢固掌握热力学第一、二定律及其应用
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