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热学
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spContent=大家好,我们是西安交通大学热学教学团队。非常高兴能与来自各地的学习者相遇、相识。我们将带领大家走进热学世界。热学是研究热现象及其规律的一门学科。热现象与我们的生活和社会的发展息息相关。小到测量温度的温度计、路面的空隙,大到热机、火箭、神州飞船飞天等等,热现象几乎无处不在。
—— 课程团队
课程概述
  1. 课程性质、目的‍
  2. 热学是物理专业的一门专业基础课,热学是研究物质的热运动及与热相联系的各种规律的科学。开设热学课程的目的,一方面使学生掌握物质热运动的特点、规律和研究方法, 掌握热学的基本概念、基本规律和基本理论。另一方面,注重对学生统计物理思想方法的理解和训练,为物理学后续的学习和研究打好基础。
  3. 课程内容简介
  4. 热学是研究物质的热运动及与热相联系的各种规律的科学。其研究方法有宏观理论和微观理论。热学主要研究热力学系统分子动理学理论的平衡态理论,输运现象与分子动理学理论的非平衡态理论即气体中的输运现象,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,固体、液体的热现象及相变。
  5. 基本要求
  6. 掌握平衡态、温度和温标,热量和内能,可逆与不可逆,熵和热力学第二定律,分布函数和统计平均,相变和克拉珀龙方程,理想气体和范德瓦尔斯方程等基本热学概念。
  7. 掌握麦克斯韦速率、速度分布, 玻耳兹曼分布, 能量均分定理, 粘性、热传导、扩散的宏观规律及微观机理, 热力学第零定律, 热力学第一定律, 热力学第二定律, 熵增加原理,汽化和液化及克拉珀龙方程等热学基本理论。
  8. 掌握应用各种物理模型研究和分析各种问题的能力;掌握 “系统的宏观性质是系统中分子微观热运动的统计表观”这个物理图象,加强熵的教学,突出统计概念和统计平均方法;掌握运用统计规律从微观本质上研究热学规律。
授课目标

热学是物理专业的一门专业基础课,热学是研究物质的热运动及与热相联系的各种规律的科学。

  1. 通过本课程的学习,使学生掌握物质热运动的特点、规律和研究方法, 掌握热学的基本概念、基本规律和基本理论。
  2. 本课程注重对学生统计物理思想方法的理解和训练,为物理学后续的学习和研究打好基础。
课程大纲
预备知识

高等数学微积分基础、力学。

参考资料

教材选用秦允豪《普通物理学教程 热学》(第四版),高等教育出版社,2018年

可以参考以下教材:

  1. 李椿等编,《热学》(第三版),高等教育出版社,2015年;
  2. 赵凯华,罗蔚茵编,《新概念物理教程:热学》(第二版),高等教育出版社,2005年;
  3. 刘玉鑫编,《热学》,北京大学出版社,2016年。


常见问题

学习过程中,若发现视频、习题以及其它学习材料中的疏漏、错误,请大家及时批评指正,帮助我们逐步完善这门课程。