热学
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更新日期:2025/06/28
开课平台学银在线
开课高校西北师范大学
开课教师袁萍宋燕陈建彪王文元胡芳奇
学科专业理学物理学类
开课时间2024/09/03 - 2025/03/03
课程周期26 周
开课状态已结课
每周学时-
课程简介

热学是经典物理的重要组成部分,是研究物质的热运动及与热相联系的各种规律的科学。热学的研究方法有宏观理论和微观理论,即热力学和统计物理学。热力学主要讲授热力学系统与平衡态、热力学第零定律及温标、热力学第一定律、热力学第二定律和熵;统计物理学部分主要讲授其初级理论,即气体动理论和气体内的输运过程;此外,该课程还将讲授实际气体和液体的性质及相变。

课程大纲

引言

  • 1.1 热力学引言

第一章 温度

  • 2.1 1.1 热力学第零定律及温度
  • 2.2 1.2 温标的建立
  • 2.3 1.3 理想气体状态方程

第二章 热力学第一定律

  • 3.1 2.1 热力学系统的过程
  • 3.2 2.2 功
  • 3.3 2.3 内能
  • 3.4 2.4 热量
  • 3.5 2.5 热力学第一定律
  • 3.6 2.6 热力学第一定律在理想气体几种等值过程中的应用
  • 3.7 2.7 热力学第一定律在理想气体的绝热和多方过程中的应用
  • 3.8 2.8 循环过程
  • 3.9 2.9 技术上的循环实例

第三章 热力学第二定律

  • 4.1 3.1 热力学第二定律的两种表述
  • 4.2 3.2 实际宏观过程的不可逆性
  • 4.3 3.3 卡诺循环
  • 4.4 3.4 热力学温标
  • 4.5 3.5 熵
  • 4.6 3.6 熵增加原理

第四章 气体动理论

  • 5.1 4.1 分子动理论的基本观点
  • 5.2 4.2 气体分子热运动的统计规律
  • 5.3 4.3 理想气体的压强
  • 5.4 4.4 理想气体的温度
  • 5.5 4.5 气体分子按速率分布的实验测定
  • 5.6 4.6 气体分子按速率分布的数学表达
  • 5.7 4.7 麦克斯韦速率分布律
  • 5.8 4.8 等温大气压强公式
  • 5.9 4.9 玻耳兹曼分布律
  • 5.10 4.10 能量按自由度均分定理
  • 5.11 4.11 理想气体的内能和摩尔热容

第五章 气体内的输运过程

  • 6.1 5.1 气体分子的平均自由程
  • 6.2 5.2 黏性现象的宏观规律及其微观解释
  • 6.3 5.3 热传导现象的宏观规律及微观解释
  • 6.4 5.4 扩散现象的宏观规律及其微观解释
  • 6.5 5.5 三种输运现象的讨论

第六章 范德瓦尔斯气体 液体

  • 7.1 6.1 范德瓦尔斯方程
  • 7.2 6.2 实际气体的内能 焦耳—汤姆逊效应
  • 7.3 6.3 液体的表面张力
  • 7.4 6.4 弯曲液面的附加压强
  • 7.5 6.5 毛细现象

第七章 相变

  • 8.1 7.1 相和相变的一般概念
  • 8.2 7.2 蒸发与沸腾
  • 8.3 7.3 二氧化碳实验等温线
  • 8.4 7.4 范德瓦耳斯等温线
  • 8.5 7.5 克拉珀龙方程