本課程從宏觀(熱力學)和微觀(統(tǒng)計學)兩個角度來介紹熱物理。它涵蓋了廣泛的主題:既包括較為接地氣的內(nèi)容,比如溫度應怎樣準確測量,,家里的冰箱是如何工作的(至少在理論上),汽車的動力從何而來,;也包括一些看起來不那么實用的內(nèi)容,比如一個空氣分子運動有多快,為什么大氣層中氫氣分子含量如此之少,;以及一些你可能想知道答案的內(nèi)容,,比如為什么秦嶺南側(cè)潮濕多雨而北側(cè)干燥炎熱,或者為什么嚴寒冬季冰凍的河里依然會有魚蝦和水生植物等,。
課程名稱:熱學
授課教師:向鋼
教材:《熱學》,,向鋼,聶婭,,科學出版社(2017)
1. 緒論和熱學的基本概念(1.1)
2. 熱力學第零定律,,溫度和理想氣體物態(tài)方程(1.2-1.3)
3. 熱力學第一定律,功,,熱容量,,內(nèi)能和焓(2.1-2.4)
4. 氣體的內(nèi)能,焦耳實驗和焦耳-湯姆孫實驗,,熱力學第一定律對理想氣體的應用(2.5-2.6.3)
5. 焚風現(xiàn)象,,多方過程,卡諾循環(huán)(2.6.4-2.7)
6. 內(nèi)燃機的理想循環(huán),;熱力學第二定律的兩種文字表述(2.8,,3.1-3.3)
7. 卡諾定理,熱力學溫標,,克勞修斯等式和不等式,熵和熵增加原理(3.4-3.7)
8. 熵變計算,,理想氣體的熵,,熵的統(tǒng)計意義,熱力學第三定律(3.9-3.12)
9. 物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu),,分子力,,理想氣體的微觀模型,理想氣體的壓強(4.1-4.4)
10. 溫度的微觀意義,;統(tǒng)計規(guī)律的基本知識,,氣體分子的麥克斯韋速率分布律(4.5,5.1-5.2.4)
11. 麥克斯韋速度分布律及實驗驗證,;玻爾茲曼密度分布律(5.2.5-5.3)
12. 能量按自由度均分定理和熱容,,理想氣體的內(nèi)能,氣體的等體摩爾熱容(5.4)
13. 氣體分子的平均自由程,,輸運過程的宏觀規(guī)律(6.1-6.2)
14. 輸運過程的微觀解釋,,稀薄氣體中的輸運過程(6.3-6.4)
15. 物態(tài)定理和簡單系統(tǒng),相變與相圖,,范氏方程,,范氏氣體的性質(zhì),固體的性質(zhì)(7.1-7.4,7.7)
16. 液體的表面性質(zhì)(7.8),;復習與答疑
17. 期末考試