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熱力學與統(tǒng)計物理導論

熱力學與統(tǒng)計物理導論

出版社：中國科學技術大學出版社出版時間：2024-04-01
開本： 16開 頁數(shù)： 332
本類榜單：教材銷量榜
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熱力學與統(tǒng)計物理導論 版權信息

  • ISBN：9787312058721
  • 條形碼：9787312058721 ; 978-7-312-05872-1
  • 裝幀：平裝-膠訂
  • 冊數(shù)：暫無
  • 重量：暫無
  • 所屬分類：>

熱力學與統(tǒng)計物理導論 本書特色

◎《中國科學技術大學交叉學科基礎物理教程》叢書中的一冊。叢書由中國科學院院長、中國科學技術大學原校長侯建國院士任主編，國家級教學名師程福臻教授、安徽省教學名師葉邦角教授任副主編。 ◎作者在10余年教授“熱力學與統(tǒng)計物理導論”課程講義基礎上，參考國內(nèi)外優(yōu)秀教材編寫而成，注重物理思想、物理概念和物理圖像的闡述。為了體現(xiàn)學科交叉，介紹了不少與天體物理相關的內(nèi)容，如薩哈方程、白矮星與中子星、相對性費米氣體、宇宙暴脹、宇宙熱歷史、等離子體動理論等。 ◎內(nèi)容邏輯清晰，便于教、學。第1章通過介紹熱力學的四大定律，突出能量的觀點，迅速建立熱力學公理化的理論體系；第2章介紹幾個常見的、典型的熱力學系統(tǒng)，突出了熱力學勢，特別是自由能的地位；第3章討論相變和臨界現(xiàn)象，介紹了對稱性自發(fā)破缺的思想；第4章介紹玻爾茲曼關于經(jīng)典理想氣體的統(tǒng)計理論（玻爾茲曼統(tǒng)計的基本思想是等概率原理即*大熵原理）；第5章介紹理想量子氣體的統(tǒng)計理論；第6章的主題是系綜理論（系統(tǒng)內(nèi)部粒子之間存在相互作用，但系綜中系統(tǒng)之間是相互獨立的，完全可以采用玻爾茲曼統(tǒng)計）；第7章主要介紹氣體動力論，試圖回答“為什么微觀方程是時間可逆的，而宏觀系統(tǒng)的演化是不可逆的”。全書為各章配有部分原創(chuàng)習題。 ◎大16開本，全書內(nèi)文四色印刷，版式精美，制作精良。

熱力學與統(tǒng)計物理導論 內(nèi)容簡介

本書為中國科學技術大學交叉學科基礎物理教程之一，主要內(nèi)容包括：熱力學系統(tǒng)及其熱力學勢，典型經(jīng)典熱力學系統(tǒng)，相變和臨界現(xiàn)象，理想經(jīng)典氣體和量子氣體的統(tǒng)計理論，統(tǒng)計系綜理論，氣體動力論。本書適合物理專業(yè)以及天文學、空間科學等交叉學科專業(yè)的本科生學習使用。

熱力學與統(tǒng)計物理導論 目錄

總序 前言 第1章 熱力學系統(tǒng)及其熱力學勢 1.1熱力學系統(tǒng)及其平衡態(tài) 1.2熱力學第零定律與溫度 1.2.1熱力學第零定律：溫度 1.2.2狀態(tài)方程及其測量 1.3熱力學**定律與內(nèi)能 1.3.1功 1.3.2能量守恒定律 1.3.3焦耳熱功當量實驗：內(nèi)能 1.3.4理想氣體的內(nèi)能 1.4熱力學第二定律與熵 1.4.1理想氣體的絕熱過程 1.4.2卡諾循環(huán) 1.4.3熱力學第二定律 1.4.4卡諾定理：絕對溫標與熵 1.4.5熵增原理：熱力學第二定律的數(shù)學表述 1.5熱力學勢 1.5.1自由能、焓和吉布斯自由能 1.5.2熱力學勢與參量變換 1.5.3開放系統(tǒng):化學勢與巨熱力學勢 1.6熱力學第三定律與絕對熵 1.6.1熱力學第三定律的不同表述 1.6.2熱力學第三定律推論 1.6.3氣體的絕對熵 第2章 典型熱力學系統(tǒng) 2.1理想單原子分子氣體 2.1.1理想氣體狀態(tài)方程 2.1.2理想氣體的熱力學特性函數(shù) 2.2范德瓦爾斯氣體 2.2.1范德瓦爾斯氣體的狀態(tài)方程 2.2.2范德瓦爾斯氣體的特性函數(shù) 2.2.3絕熱節(jié)流過程 2.2.4絕熱膨脹 2.3磁介質(zhì)系統(tǒng) 2.4光子氣體 2.5固體比熱 2.6等離子體 第3章 相變和臨界現(xiàn)象 3.1單元系的平衡條件 3.1.1熱平衡與動力學平衡 3.1.2化學(相)平衡條件 3.2多元系的平衡條件 3.2.1多元系的復相平衡條件 3.2.2吉布斯相律 3.3氣液相變 3.3.1汽液共存：相平衡 3.3.2克勞修斯克拉佩龍方程 3.4臨界點和臨界指數(shù) 3.4.1臨界點 3.4.2臨界指數(shù) 3.5鐵磁順磁相變 3.6朗道理論 3.7對稱性自發(fā)破缺 3.7.1希格斯機制 3.7.2宇宙暴脹 3.7.3金茲堡朗道理論 第4章 理想經(jīng)典氣體的統(tǒng)計理論 4.1統(tǒng)計物理的基本思想 4.1.1等概率原理:從拋硬幣談起 4.1.2熱力學的統(tǒng)計解釋 4.1.3玻爾茲曼分布 4.1.4熱力學第零定律的統(tǒng)計意義 4.1.5熱力學**定律的統(tǒng)計意義 4.1.6熱力學第二、三定律的統(tǒng)計意義 4.1.7熱力學勢的統(tǒng)計表達式 4.1.8信息論與香農(nóng)熵 4.2理想經(jīng)典氣體的統(tǒng)計理論 4.2.1經(jīng)典粒子微觀狀態(tài)描述 4.2.2熱力學系統(tǒng)微觀狀態(tài)的描述 4.2.3理想氣體的熱力學勢 4.3理想單原子分子氣體的統(tǒng)計理論 4.3.1單原子分子氣體的熱力學勢 4.3.2粒子的不可分辨性與吉布斯佯謬 4.3.3麥克斯韋速度分布律 4.3.4能均分定理與瑞利金斯公式 4.4理想雙原子分子氣體的統(tǒng)計理論 4.5理想氣體的化學反應 4.6固體比熱的愛因斯坦理論 4.7順磁性固體 第5章 理想量子氣體的統(tǒng)計理論 5.1量子系統(tǒng)微觀狀態(tài)描述 5.1.1粒子微觀物理態(tài)的量子描述 5.1.2量子系統(tǒng)微觀狀態(tài)的描述 5.1.3能級分布與系統(tǒng)的微觀狀態(tài)數(shù) 5.1.4經(jīng)典極限 5.2玻色氣體理論 5.3費米氣體理論 5.4典型理想量子氣體 5.4.1光子氣體 5.4.2玻色愛因斯坦凝聚：強簡并玻色氣體 5.4.3強簡并自由電子氣體 5.4.4金屬中的電子 5.4.5白矮星與中子星 5.4.6相對論性正負電子對氣體 5.5宇宙熱歷史 5.5.1宇宙大爆炸的觀測證據(jù) 5.5.2宇宙熱演化歷史 5.5.3宇宙中微子背景 5.5.4宇宙原初核合成 5.5.5宇宙微波背景輻射：光子退耦 第6章 系綜理論 6.1統(tǒng)計系綜的基本思想 6.2劉維爾定理 6.3微正則系綜 6.3.1熱力學特性函數(shù)：熵 6.3.2理想氣體 6.3.3諧振子系統(tǒng) 6.4正則系綜 6.4.1熱力學特性函數(shù)：自由能 6.4.2理想單原子分子氣體 6.4.3經(jīng)典諧振子系統(tǒng) 6.4.4系統(tǒng)能量漲落 6.4.5實際氣體：兩體近似 6.4.6固體比熱的德拜理論 6.4.7鐵磁順磁相變 6.5巨正則系綜 6.5.1熱力學特性函數(shù)：巨熱力學勢 6.5.2理想單原子分子氣體 6.5.3近獨立粒子系統(tǒng) 6.5.4巨正則系綜的漲落 6.5.5實際氣體：邁耶集團展開 6.6量子系綜 第7章 氣體動力論 7.1BBGKY方程鏈 7.2玻爾茲曼方程 7.3等離子體動力學 7.3.1等離子體基本概念 7.3.2等離子體中的碰撞 7.3.3弗拉索夫方程 7.4玻爾茲曼H定理與不可逆性 7.5細致平衡與平衡態(tài) 7.6流體近似 7.6.1流體元的宏觀性質(zhì) 7.6.2守恒律 7.7氣體輸運 7.7.1零階流體動力學 7.7.2一階流體動力學：氣體輸運 習題 附錄A 拉格朗日未定乘子法 附錄B 常用積分 附錄C 物理天文常數(shù)與單位轉(zhuǎn)換 參考文獻 名詞索引
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熱力學與統(tǒng)計物理導論 作者簡介

袁業(yè)飛，中國科學技術大學物理學院天文學系教授、博士生導師。曾任天文學系執(zhí)行主任，2017年獲國家杰出青年科學基金項目資助。長期承擔本科生基礎課“熱力學與統(tǒng)計物理”“理論力學”“廣義相對論”等主講任務，主要從事相對論天體物理領域的研究，系統(tǒng)研究了相對論吸積盤動力學及其輻射，預言了銀心黑洞在毫米波段的射電圖像。參與人類首張黑洞照片工作，分享了2020年基礎物理突破獎。兼任中國天文學會副理事長，安徽省天文學會理事長。

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