热力学与统计物理

《热力学与统计物理（2）》教学大纲学时：51学分：3适用专业：物理学一、课程性质、目的和任务本课程为《热力学与统计物理学（1）》的后续课。通过本课程的学习，使学生对热现象的唯象理论和统计理论有更完全的认识，为相关后续课打好基础，也为更好处理地中学物理热学部分内容教学服务。说明：本大纲仍采用将热力学和统计物理分开讲述的方法。在保证大纲基本内容的前提下，内容的顺序可作调整。带“*”的内容只作选讲，该课为选修课。二、课程教学的基本要求1．了解相关结论的推证过程。在学习热现象平衡态理论的基础上，了解非平衡态热力学和统计理论的大体内容；2．理解多元系热现象理论相关内容；3．掌握混合理想气体热力学函数的计算和正则统计的简单应用；4．为学习后续课程打下基础；5．更好驾驭中学物理热学部分教学。三、课堂教学内容（一）单元系的相变热动平衡判据；开系的基本热力学方程；单元系的复相平衡条件；相变的分类。说明：本章的重点是开系的基本热力学方程，难点是对二级相变特点的理解。（二）多元系的复相平衡和化学平衡多元系的热力学函数和热力学方程；多元系的复相平衡条件；吉布斯相律；二元系相图举例；混合理想气体。说明：本章的重点是对混合理想气体热力学函数的计算，难点是多元系基本热力学方程的导出。（三）不可逆过程热力学简介局域平衡，熵流密度与局域熵产生率；线性与非线性过程，昂萨格关系；*温差电现象。（四）系综理论相空间，刘维尔定理；微正分布；正则分布；正则分布的热力学公式；巨正则分布；*巨正则分布的热力学公式。说明：本章的重点是对正则系综的研究，难点是其热力学公式的应用。（五）非平衡态统计初步玻耳兹曼方程的驰豫时间近似；玻耳兹曼积分微分方程；玻耳兹曼H定理。四、课内实践教学要求本课程无课内实践要求。五、考核方式考查（闭卷）六、学时分配章节内容学时（一）单元系的相变6（二）多元系的复相平衡和化学平衡14（三）不可逆过程热力学简介6（四）系综理论16（五）非平衡态统计初步6（六）机动3合计51七、本课程与其它课程的关系先修课程：《热力学与统计物理学（1）》。后续课程：《固体物理学》。八、建议教材及教学参考书（1）《热力学·统计物理》（第三版），汪志诚编，高等教育出版社（普通高校“九五”重点教材），2003。（2）《热力学简程》，王竹溪著，人民教育出版社，1978。（3）《统计物理学导论》，王竹溪著，人民教育出版社，1978。