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第一章 热力学基础知识1

1.1 热力学研究对象和方法1

1.2 温度4

1.3 物态方程7

1.4 准静态过程9

习题14

第二章 热力学的基本定律15

2.1 热力学第一定律15

2.2 热力学第二定律22

2.3 卡诺定理30

2.4 热力学温标31

2.5 热力学第二定律的数学表述熵34

2.6 系统熵函数的表达式41

习题46

第三章 热力学函数及其应用49

3.1 焓及焓判据49

3.2 自由能及自由能判据52

3.3 自由焓54

3.4 麦克斯韦关系56

3.5 基本热力学函数67

3.6 特性函数72

3.7 气体的节流膨胀过程与绝热膨胀过程75

3.8 表面的热力学函数79

3.9 磁介质的热力学性质82

3.10 热辐射84

3.11 开放系统的热力学基本等式88

3.12 平衡条件和平衡稳定性条件93

习题98

第四章 相平衡与相变100

4.1 单元两相系的平衡100

4.2 液、气二相的转变 范德瓦耳斯等温曲线103

4.3 二级相变108

4.4 复相多元系的平衡条件 相律110

4.5 热力学第三定律113

习题117

第五章 概率理论的若干基础知识119

5.1 引言119

5.2 概率理论的主要概念122

5.3 随机变量的概率分布 统计平均值 涨落127

5.4 n个随机变量的联合分布132

习题135

第六章 玻尔兹曼统计分布137

6.1 μ空间138

6.2 系统的状态143

6.3 玻尔兹曼的基本假设151

6.4 经典玻尔兹曼统计分布律153

6.5 热力学函数159

6.6 玻尔兹曼关系163

6.7 单原子分子理想气体的热力学函数167

6.8 麦克斯韦速度分布律170

6.9 重力场中的理想气体172

6.10 能量均分定理及其应用174

6.11 气体热容的量子理论182

6.12 固体热容量195

习题202

第七章 系综理论204

7.1 Γ空间204

7.2 系综理论209

7.3 微正则分布214

7.4 正则分布218

7.5 正则分布的热力学公式227

7.6 非理想气体的状态方程235

7.7 巨正则分布242

7.8 巨正则分布的热力学函数249

习题257

第八章 量子统计学259

8.1 费密—狄拉克分布与玻色—爱因斯坦分布259

8.2 金属中的自由电子气277

8.3 理想玻色气体的性质285

8.4 光子气体293

8.5 声子297

习题300

第九章 涨落理论303

9.1 涨落的半热力学理论303

9.2 布朗运动理论309

习题315

附录 有关数学问题316

（一）证明两个偏导数公式316

（二）排列与组合问题318

（三）几个定积分的值320

（四）玻色—爱因斯坦积分322

（五）费密—狄拉克积分323

（六）半径为R的n维球的体积与表面积324