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熱物理學導論(翻譯版)（簡體書）
商品資訊
系列名：國外高等物理教育叢書
ISBN13：9787111689096
出版社：機械工業出版社
作者：(美)丹尼爾‧V.施羅德
譯者：閆明旗;孫克斌
出版日：2022/02/11
裝訂／頁數：平裝／318頁
規格：24cm*17cm (高/寬)
版次：一版
商品簡介
名人/編輯推薦
目次
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商品簡介
本書講述了熱本熱力學和統計力學，在寫作時把可讀性放在首位，並討論了絕大部分重要的應用：氣體、液體、固體、磁體、熱機、化學反應、玻色子和費米子，等等。閱讀此書，讀者能夠理解熵、溫度這種基本概念的定義和運算，並掌握如何解決概念上相對複雜的熱力學問題；同時，讀者也可以瞭解統計力學的基本概念，尤其是學會使用量子統計中*重要的計算和近似方法。本書可以説明學生建立物理直覺，為更高級的教科書做好準備。
名人/編輯推薦
本書適用於大二至大三的熱力學和統計力學課程，特點鮮明： 1. 經典熱力學和統計力學的篇幅平衡。宏觀和微觀的觀點都有其優勢，本書同時介紹和使用二者，而不過度強調其中一點。 2. 內容循序漸進。首先是基礎知識，然後是熱力學應用，最後是統計力學應用。每章都介紹一兩個強有力的工具，然後將其應用於各種現象，以突出最重要的物理原理。 3. 風格較為輕鬆。本書寫作風格類似於與學生交談，很少使用被動句作嚴肅論證。 4. 先修要求很少。在閱讀本書之前，讀者只需要學習一門使用了基礎微積分的物理學入門課程即可，其他高等數學課程內容並非必要。 5. 強調應用。本書強調了那些與現實世界相關的領域，包括凝聚態物理學、天體物理學、化學、地球科學、工程和日常生活。 6. 適用性強。本書不僅適用於物理學專業學生，也適用於需要熱物理學分析能力的相關專業學生。 7. 適合單個學期的課程。儘管本書包含了大量的高階內容（特別是在習題中），但教師仍可在每週3小時的單學期課程中涵蓋所有基礎知識和大部分應用。
目次
譯序前言
第一部分 基礎知識
第1章 熱物理學中的能量
1.1 熱平衡
1.2 理想氣體
1.2.1 氣體的微觀模型
1.3 能量均分定理
1.4 功和熱
1.5 壓縮做功
1.5.1 理想氣體的壓縮
1.6 熱容
1.6.1 潛熱
1.6.2 焓
1.7 過程的速率
1.7.1 熱傳導
1.7.2 理想氣體的熱導率
1.7.3 黏度
1.7.4 擴散
第2章 熱力學第二定律
2.1 雙狀態系統
2.1.1 雙狀態順磁體
2.2 固體的愛因斯坦模型
2.3 有相互作用的系統
2.4 具有大量粒子的系統
2.4.1 非常大的數字
2.4.2 斯特林近似
2.4.3 大型愛因斯坦固體的重數
2.4.4 重數函數的銳度
2.5 理想氣體
2.5.1 單原子分子理想氣體的重數
2.5.2 相互作用的理想氣體
2.6 熵
2.6.1 理想氣體的熵
2.6.2 混合熵
2.6.3 可逆和不可逆過程
第3章 相互作用及其結果
3.1 溫度
3.1.1 一個不實際的類比
3.1.2 現實世界的例子
3.2 熵和熱
3.2.1 預測熱容
3.2.2 測量熵
3.2.3 熵的宏觀解釋
3.3 順磁
3.3.1 記號與微觀物理
3.3.2 數值解
3.3.3 解析解
3.4 機械平衡與壓強
3.4.1 熱力學恒等式
3.4.2 再談熵和熱
3.5 擴散平衡和化學勢
3.6 總結與展望
第二部分 熱力學
第4章 熱機與製冷機
4.1 熱機
4.1.1 卡諾迴圈
4.2 製冷機
4.3 真實的熱機
4.3.1 內燃機
4.3.2 蒸汽機
4.4 真實的製冷機
4.4.1 節流過程
4.4.2 氣體的液化
4.4.3 邁向絕對零度
第5章 自由能與化學中的熱力學
5.1 自由能與可用功
5.1.1 電解、燃料電池和電池
5.1.2 熱力學恒等式
5.2 自由能與到達平衡的驅動力
5.2.1 廣延量與強度量
5.2.2 吉布斯自由能與化學勢
5.3 純淨物的相變
5.3.1 鑽石與石墨
5.3.2 克勞修斯-克拉珀龍關係
5.3.3 範德瓦耳斯模型
5.4 混合物的相變
5.4.1 混合物的吉布斯自由能
5.4.2 互溶混合物的相變
5.4.3 共晶系統的相變
5.5 稀溶液
5.5.1 溶劑與溶質的化學勢
5.5.2 滲透壓
5.5.3 熔點與沸點
5.6 化學平衡
5.6.1 固氮
5.6.2 水的解離
5.6.3 氧氣在水中的溶解
5.6.4 氫的電離
第三部分 統計力學
第6章 玻爾茲曼統計
6.1 玻爾茲曼因數
6.1.1 配分函數
6.1.2 原子的熱激發
6.2 平均值
6.2.1 順磁
6.2.2 雙原子分子的轉動
6.3 能量均分定理
6.4 麥克斯韋速率分佈
6.5 配分函數與自由能
6.6 組合系統的配分函數
6.7 再看理想氣體
6.7.1 配分函數
6.7.2 預測
第7章 量子統計
7.1 吉布斯因數
7.1.1 例子：一氧化碳中毒
7.2 玻色子和費米子
7.2.1 分佈函數
7.3 簡並費米氣體
7.3.1 溫度為零
7.3.2 較小的非零溫度
7.3.3 態密度
7.3.4 索末菲展開
7.4 黑體輻射
7.4.1 紫外災難
7.4.2 普朗克分佈
7.4.3 光子
7.4.4 對所有模式求和
7.4.5 普朗克譜
7.4.6 總能量
7.4.7 光子氣體的熵
7.4.8 宇宙背景輻射
7.4.9 從洞中逃離的光子
7.4.10 其他物體的輻射
7.4.11 太陽和地球
7.5 固體的德拜模型
7.6 玻色-愛因斯坦凝聚
7.6.1 真實世界中的例子
7.6.2 為什麼會發生？
第8章 相互作用粒子組成的系統
8.1 弱相互作用氣體
8.1.1 配分函數
8.1.2 集團展開
8.1.3 第二維裡係數
8.2 鐵磁體的伊辛模型
8.2.1 一維情況的解析解
8.2.2 平均場近似
8.2.3 蒙特卡羅模擬
附錄A 量子力學基礎
A.1 波粒二象性的證據
A.1.1 光電效應
A.1.2 電子干涉
A.2 波函數
A.2.1 不確定性原理
A.2.2 線性獨立的波函數
A.3 具有確定能量的波函數
A.3.1 盒子中的粒子
A.3.2 諧振子
A.3.3 氫原子
A.4 角動量
A.4.1 分子的轉動
A.4.2 自旋
A.5 多粒子系統
A.6 量子場論
附錄B 數學結論
B.1 高斯積分
B.2 伽馬函數
B.3 斯特林近似
B.4 d維超球體的表面積
B.5 量子統計中的積分
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參考資料
中文索引
英文索引
第一部分 基礎知識
第1章 熱物理學中的能量
1.1 熱平衡
1.2 理想氣體
1.2.1 氣體的微觀模型
1.3 能量均分定理
1.4 功和熱
1.5 壓縮做功
1.5.1 理想氣體的壓縮
1.6 熱容
1.6.1 潛熱
1.6.2 焓
1.7 過程的速率
1.7.1 熱傳導
1.7.2 理想氣體的熱導率
1.7.3 黏度
1.7.4 擴散
第2章 熱力學第二定律
2.1 雙狀態系統
2.1.1 雙狀態順磁體
2.2 固體的愛因斯坦模型
2.3 有相互作用的系統
2.4 具有大量粒子的系統
2.4.1 非常大的數字
2.4.2 斯特林近似
2.4.3 大型愛因斯坦固體的重數
2.4.4 重數函數的銳度
2.5 理想氣體
2.5.1 單原子分子理想氣體的重數
2.5.2 相互作用的理想氣體
2.6 熵
2.6.1 理想氣體的熵
2.6.2 混合熵
2.6.3 可逆和不可逆過程
第3章 相互作用及其結果
3.1 溫度
3.1.1 一個不實際的類比
3.1.2 現實世界的例子
3.2 熵和熱
3.2.1 預測熱容
3.2.2 測量熵
3.2.3 熵的宏觀解釋
3.3 順磁
3.3.1 記號與微觀物理
3.3.2 數值解
3.3.3 解析解
3.4 機械平衡與壓強
3.4.1 熱力學恒等式
3.4.2 再談熵和熱
3.5 擴散平衡和化學勢
3.6 總結與展望
第二部分 熱力學
第4章 熱機與製冷機
4.1 熱機
4.1.1 卡諾迴圈
4.2 製冷機
4.3 真實的熱機
4.3.1 內燃機
4.3.2 蒸汽機
4.4 真實的製冷機
4.4.1 節流過程
4.4.2 氣體的液化
4.4.3 邁向絕對零度
第5章 自由能與化學中的熱力學
5.1 自由能與可用功
5.1.1 電解、燃料電池和電池
5.1.2 熱力學恒等式
5.2 自由能與到達平衡的驅動力
5.2.1 廣延量與強度量
5.2.2 吉布斯自由能與化學勢
5.3 純淨物的相變
5.3.1 鑽石與石墨
5.3.2 克勞修斯-克拉珀龍關係
5.3.3 範德瓦耳斯模型
5.4 混合物的相變
5.4.1 混合物的吉布斯自由能
5.4.2 互溶混合物的相變
5.4.3 共晶系統的相變
5.5 稀溶液
5.5.1 溶劑與溶質的化學勢
5.5.2 滲透壓
5.5.3 熔點與沸點
5.6 化學平衡
5.6.1 固氮
5.6.2 水的解離
5.6.3 氧氣在水中的溶解
5.6.4 氫的電離
第三部分 統計力學
第6章 玻爾茲曼統計
6.1 玻爾茲曼因數
6.1.1 配分函數
6.1.2 原子的熱激發
6.2 平均值
6.2.1 順磁
6.2.2 雙原子分子的轉動
6.3 能量均分定理
6.4 麥克斯韋速率分佈
6.5 配分函數與自由能
6.6 組合系統的配分函數
6.7 再看理想氣體
6.7.1 配分函數
6.7.2 預測
第7章 量子統計
7.1 吉布斯因數
7.1.1 例子：一氧化碳中毒
7.2 玻色子和費米子
7.2.1 分佈函數
7.3 簡並費米氣體
7.3.1 溫度為零
7.3.2 較小的非零溫度
7.3.3 態密度
7.3.4 索末菲展開
7.4 黑體輻射
7.4.1 紫外災難
7.4.2 普朗克分佈
7.4.3 光子
7.4.4 對所有模式求和
7.4.5 普朗克譜
7.4.6 總能量
7.4.7 光子氣體的熵
7.4.8 宇宙背景輻射
7.4.9 從洞中逃離的光子
7.4.10 其他物體的輻射
7.4.11 太陽和地球
7.5 固體的德拜模型
7.6 玻色-愛因斯坦凝聚
7.6.1 真實世界中的例子
7.6.2 為什麼會發生？
第8章 相互作用粒子組成的系統
8.1 弱相互作用氣體
8.1.1 配分函數
8.1.2 集團展開
8.1.3 第二維裡係數
8.2 鐵磁體的伊辛模型
8.2.1 一維情況的解析解
8.2.2 平均場近似
8.2.3 蒙特卡羅模擬
附錄A 量子力學基礎
A.1 波粒二象性的證據
A.1.1 光電效應
A.1.2 電子干涉
A.2 波函數
A.2.1 不確定性原理
A.2.2 線性獨立的波函數
A.3 具有確定能量的波函數
A.3.1 盒子中的粒子
A.3.2 諧振子
A.3.3 氫原子
A.4 角動量
A.4.1 分子的轉動
A.4.2 自旋
A.5 多粒子系統
A.6 量子場論
附錄B 數學結論
B.1 高斯積分
B.2 伽馬函數
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