课程简介 Course Introduction

本课程从宏观(热力学)和微观(统计学)两个角度来介绍热物理。它涵盖了广泛的主题:既包括较为接地气的内容,比如温度应怎样准确测量,家里的冰箱是如何工作的(至少在理论上),汽车的动力从何而来;也包括一些看起来不那么实用的内容,比如一个空气分子运动有多快,为什么大气层中氢气分子含量如此之少;以及一些你可能想知道答案的内容,比如为什么秦岭南侧潮湿多雨而北侧干燥炎热,或者为什么严寒冬季冰冻的河里依然会有鱼虾和水生植物等。


教学大纲 Teaching Syllabus

课程名称:热学

授课教师:向钢

教材:《热学》,向钢,聂娅,科学出版社(2017)


每周授课主题:

1. 绪论和热学的基本概念(1.1)

2. 热力学第零定律,温度和理想气体物态方程(1.2-1.3)

3. 热力学第一定律,功,热容量,内能和焓(2.1-2.4)

4. 气体的内能,焦耳实验和焦耳-汤姆孙实验,热力学第一定律对理想气体的应用(2.5-2.6.3)

5. 焚风现象,多方过程,卡诺循环(2.6.4-2.7)

6. 内燃机的理想循环;热力学第二定律的两种文字表述(2.8,3.1-3.3)

7. 卡诺定理,热力学温标,克劳修斯等式和不等式,熵和熵增加原理(3.4-3.7)

8. 熵变计算,理想气体的熵,熵的统计意义,热力学第三定律(3.9-3.12)

9. 物质的微观结构,分子力,理想气体的微观模型,理想气体的压强(4.1-4.4)

10. 温度的微观意义;统计规律的基本知识,气体分子的麦克斯韦速率分布律(4.5,5.1-5.2.4)

11. 麦克斯韦速度分布律及实验验证;玻尔兹曼密度分布律(5.2.5-5.3)

12. 能量按自由度均分定理和热容,理想气体的内能,气体的等体摩尔热容(5.4)

13. 气体分子的平均自由程,输运过程的宏观规律(6.1-6.2)

14. 输运过程的微观解释,稀薄气体中的输运过程(6.3-6.4)

15. 物态定理和简单系统,相变与相图,范氏方程,范氏气体的性质,固体的性质(7.1-7.4,7.7)

16. 液体的表面性质(7.8);复习与答疑

17. 期末考试



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教学队伍Teaching Members
  • 向钢
    教授/Professor
    四川大学
  • 聂娅
    副教授/Associate Professor
    四川大学
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