《人文物理》课程教学课件（讲稿）第2讲 经典力学的建立与发展热学中的科学方法

第一篇力学基础 第二篇振动与波 第三篇热学 第四篇电磁学 第五篇波动光学 第六篇量子论

一、热力学第二定律的两种表述 二、可逆过程与不可逆过程 三、热力学第二定律的统计意义 四、波尔兹曼熵公式 五、克劳修斯熵公式 六、熵增加原理 七、热力学基本关系式

热学是以研究热运动的规律及其对物质宏观性质 的影响，以及与物质其他运动形态之间的转化规 律为任务的。所谓热运动即组成宏观物体的大量 微观粒子的一种永不停息的无规运动。 按照研究方法的不同，热学可分为两门学科，即 热力学和统计物理学。它们从不同角度研究热运 动，二者相辅相成，彼此联系又互相补充

§4.1 引言 §4.2 勒让德（Legendre）变换 §4.3 麦克斯韦关系 §4.4 特性函数 §4.5 热力学第三定律 §4.6 流体的节流致冷 §4.7 流体的等熵膨胀或压缩 4.7.1 气体的绝热膨胀致冷 4.7.2 液体 4He 和液体 3He 减压降温 4.7.3 液体 3He 绝热固化 4.7.4He 3 — He 4稀释致冷机 §4.8 顺磁体的绝热去磁（顺磁盐绝热去磁 核去磁） §4.9 负温度的获得 §4.10 比热 Cy 和 Cx §4.11 表面能 §4.12 黑体辐射和辐射传热 §4.13 渗透压

§2.1 系统状态随时间的变化 过程 §2.2 热力学第一定律 内能 §2.3 准静态过程 功 §2.4 热容量 焓 §2.5 热量传递的三种方式 §2.6 理想气体的内能，作功和吸热 §2.7 卡诺循环 §2.8 热机和致冷机 2.8.1 斯特林（Stirling）循环 2.8.2 埃里克松 (Ericsson ) 循环和磁致冷机 ﹡2.8.3 热声发动机和热声致冷机

一.物质的热运动? 宏现物体是由大量的微观粒子(分子或其它粒子) 构 成的,这些微观微子又不停地进行着无规划的运动. 把大量微观粒子的无规则运动称作物质的热运动,热 运动有其自身固有的规律性. 热运动的存在又必然影响到物质的各种宏观性质. 例如,物质的力学性质、热学性质、电磁性质、聚集 状态、化学反应进行的方向和限度等. 热运动也必须影响到宏观物质系统的演化

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一、热力学(thermodynamics)的研究对象与研究方法 物态(state of matter):物质存在的物理状态 物质主要存在三种基本物理状态:固态、液态 和气态 热学是研究一切物态的热现象的学科,我们这里主 要研究气态,但有时也会牵涉到固态和液态。 从宏观上看,热学研究物体的宏观热现象:与温度有 关的物态的物理性质的变化。由观察和实验来总结热 现象的规律,得出热现象的宏观理论,这部分称为热 力学。 热力学利用宏观上可观测的物理量,如:,V,T 来研究热现象的规律

目 录 第一部分 理论 一、专业必修课程 《高等数学(1)》 《高等数学(2)》 《力学》 《热学》 《电磁学》 《光学》 《数学物理方法》 《理论力学》 《原子物理学》 《电动力学》 《量子力学》 《热力学与统计物理》 二、专业选修课程 《电工学》 《高等数学(3)》 《模拟电子线路与实验》 《数字电子线路与实验》 《微机原理》 《通用技术（1）》 《通用技术（2）》 《程序设计语言》 《原子核物理学》 《量子力学(2)》 《电动力学 2》 《中学物理第二课堂》 《电视技术》 《教育测量与教学评估》 《声像技术》 《摄影技术》 《固体物理学》 《中学物理疑难分析》 《物理学史》 《激光原理与应用》 《应用物理技术》 《高考题目研究》 《基础物理专题》 《专业英语》 《基础教育改革》 《中学物理教学法》 《教育技术与技能训练》 《书写技能训练》 《教师语言训练》 《微格教学训练》 《班级管理》 《教育科研训练》 《教育统计学》 《现代物理专题》 第二部分 实验（单独及课内） 《普通物理实验（1）》 《普通物理实验（2）》 《普通物理实验（3）》 《近代物理实验》 《中学物理实验》 《中学物理实验研究与技能训练》 《多媒体课件制作》 《中学物理常用仪器维修》 第三部分 实习、见习、毕业论文 《教育见习（1）》 《教育见习（2）》 《教育见习（3）》 《教育实习》 《毕业论文》