热学教程（第三版） pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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黄淑清，聂宜如，申先甲 编

图书标签:

• 热学
• 物理学
• 传热
• 热力学
• 统计物理
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• 理工科
• 大学
• 物理学教程
• 热学基础

出版社： 高等教育出版社

ISBN：9787040319569

版次：3

商品编码：12274088

包装：平装

丛书名： 物理专业经典教材

开本：16开

出版时间：2011-07-01

用纸：胶版纸

页数：274

字数：330000

正文语种：中文

内容简介

　　《热学教程（第三版）》是在第二版的基础上修订而成的。本次修订保持原书主要内容和主体框架不变，保持了原书教学适用性好的特点，主要针对中学物理热学部分消减的情况，适当降低入门难度，以便和中学教学好地衔接；根据当前教学普遍情况，对奥托循环、熵与生命等内容进行增删调整；更新物理学史相关内容，反应学科新进展，保持物理学史部分的内容特色。
　　《热学教程（第三版）》包括七章：温度、热力学第1定律、热力学第二定律、气体动理论、气体内的输运过程、实际气体固体液体、相变。
　　《热学教程（第三版）》可作为普通高等教育物理类专业热学课程的教材，也可供其他专业选用。

内页插图

目录

本教程内容体系示意图
引言
0-1 热学的研究对象
0-2 热力学系统的宏观描述和微观描述
0-3 热学发展简史
第一章 温度
1-1 平衡态 状态参量
1-2 热力学第零定律和温度
1-3 温标的建立
1-4 理想气体物态方程
第一章思考题
第一章习题

第二章 热力学第一定律
2-1 热力学系统的过程
2-2 功
2-3 内能 热量 焦耳热功当量实验
2-4 热力学第一定律
2-5 理想气体的内能、热容和焓
2-6 热力学第一定律对理想气体几种典型过程的应用
2-7 循环过程
阅读材料 技术上的循环实例
第二章思考题
第二章习题

第三章 热力学第二定律
3-1 热力学第二定律
3-2 实际宏观过程的不可逆性
3-3 卡诺循环
3-4 卡诺定理
3-5 热力学温标
3-6 熵与热力学第二定律
3-7 自由能
阅读材料 氨吸收制冷
第三章思考题
第三章习题

第四章 气体动理论
4-1 分子动理论的基本观点
4-2 理想气体的压强
4-3 温度的微观实质
4-4 气体分子按速率分布的实验测定及速率分布的数学表述
4-5 麦克斯韦速率分布律
4-6 玻耳兹曼分布律 重力场中微粒按高度的分布
4-7 能量按自由度均分定理
4-8 理想气体的内能和摩尔热容
4-9 气体动理论与热力学定律
阅读材料 玻耳兹曼"定理
第四章思考题
第四章习题

第五章 气体内的输运过程
5-1 气体分子的平均自由程
5-2 黏性现象的宏观规律及其微观解释
5-3 热传导现象的宏观规律及其微观解释
5-4 扩散现象的宏观规律及其微观解释
5-5 三种输运现象的讨论及理论与实验结果的比较
阅读材料(Ⅰ) 远离平衡态的非平衡态过程研究工作简介
阅读材料(Ⅱ) 温室效应
第五章思考题
第五章习题

第六章 实际气体 固体 液体
6-1 范德瓦耳斯方程
6-2 实际气体的内能 焦耳-汤姆孙效应
6-3 晶体的宏观特征及微观结构
6-4 晶体中粒子的结合力和结合能
6-5 晶体中粒子的无规则运动 固体的热容和热膨胀
6-6 液体的微观结构
6-7 液体的表面张力
6-8 弯曲液面下的附加压强
6-9 毛细现象及毛细管公式
第六章思考题
第六章习题

第七章 相变
7-1 相和相变的一般概念
7-2 蒸发与沸腾 饱和蒸气压
7-3 二氧化碳实验等温线 液气二相图
7-4 范德瓦耳斯等温线
7-5 克拉珀龙方程
7-6 临界温度很低的气体的液化 低温
7-7 固液相变 固气相变 三相点
7-8 实际物质的p-v-t曲面
第七章思考题
第七章习题
习题答案
附录
Ⅰ．本书主要物理量的国际单位制名称及符号
Ⅱ．热学常用单位换算

前言/序言

　　本书是在第二版的基础上，根据教学需要结合读者使用此书的建议和意见修订而成的。第三版基本保持了原书的主要风格和师范教育特色。除了一般的笔误和印刷错误外，对原书的一些内容进行了适当的增删、调整。使其更加符合学生的认知规律。删除了一些过时的资料，增加了一些近年来与热学内容相关的热点问题。气体动理论部分在知识体系上作了部分调整，形成了逻辑清晰、相对独立的体系，更加符合热学自身的发展规律。部分章节有较大改动。通过修订，本书更加符合本科物理教学和教学改革的要求。修订工作分工如下：隗功民负责全书的统稿及第四、第五、第六、第七章的修订；姜宏伟负责第一、第二、第三章的修订。
　　本次修订工作得到原书作者的鼎力支持，并得到高等教育出版社的热心帮助，在此一并表示感谢。

《热学教程（第三版）》图书简介 一、 引言 热学，作为物理学四大基础分支之一，是理解自然界中能量传递、物质状态变化以及宏观系统行为的关键。它渗透于从日常生活的点滴到宇宙运行的宏伟规律之中。本书《热学教程（第三版）》旨在为读者提供一个系统、深入且易于理解的热学知识体系。本书不仅涵盖了热学最核心的概念和理论，更注重培养读者的物理思维能力，使其能够运用所学知识分析和解决实际问题。 二、 内容概述 本书共分为三个主要部分：热学基础、热力学和统计物理基础。每个部分都循序渐进，从最基本的概念入手，逐步深入到更复杂的理论和应用。 第一部分：热学基础 这一部分是建立整个热学知识体系的基石，主要涵盖了与热现象相关的基本概念、测量方法以及热传递的机制。 温度与热量： 本章首先 introduces 了温度的概念，区分了温度与热量的本质区别。我们将从微观粒子的动能角度理解温度的含义，并通过各种温度计的原理和使用方法，让读者了解温度的实际测量。接着，深入探讨热量的概念，包括其单位、量热法等，并详细介绍热容、比热容以及潜热等重要物理量，为后续热力学定律的学习奠定基础。 热膨胀： 固体、液体和气体的热膨胀是热学中一个非常普遍的现象。本章将系统介绍线膨胀、面积膨胀和体积膨胀的概念，并推导相应的计算公式。通过丰富的实例，如桥梁的伸缩缝、温度计的工作原理等，使读者直观地感受到热膨胀在实际工程和生活中的应用。 物态变化： 物质的存在形式多种多样，而物态变化是物质在温度和压强改变过程中最显著的特征之一。本章将深入探讨固液、液气、固气之间的相变过程，包括熔化、凝固、汽化（蒸发与沸腾）和升华、凝华。我们将详细讲解相图的概念，分析相变过程中的吸热与放热现象，并介绍临界点、三相点等关键物理点。 热传递： 热量是如何从一个物体传递到另一个物体的？本章将详细介绍热传递的三种基本方式：热传导、热对流和热辐射。我们将分析各种传热方式的机理，并介绍傅里叶定律、牛顿冷却定律等热传导的基本规律。通过生动的例子，如锅底传热、风吹散热、太阳辐射等，帮助读者理解不同传热方式的特点和应用。 第二部分：热力学 热力学是研究能量转化和守恒规律的科学，它在工程、化学、生物等众多领域都具有极其重要的应用价值。本部分将带领读者系统地学习热力学的基本定律和核心概念。 热力学第一定律： 作为能量守恒定律在热学中的具体体现，热力学第一定律是本章的核心。我们将详细阐述功、热量和内能之间的关系，引入内能的概念，并给出功和热量的正负号约定。通过对各种过程（如等温过程、等容过程、等压过程、绝热过程）的分析，让读者掌握如何运用第一定律解决实际问题。 热力学第二定律： 如果说第一定律描述了能量转化的可能性，那么第二定律则揭示了能量转化的方向性。本章将从可逆过程和不可逆过程的角度引入第二定律，重点讲解熵的概念。我们将分析熵增原理，理解自然界中过程的自发方向，并探讨不同形式的热机效率极限，如卡诺循环。 热力学第三定律： 这一定律为我们提供了一个绝对零点的参考。本章将介绍热力学第三定律的表述，并解释其在定义绝对熵时的意义。我们将讨论绝对零点的不可达性，以及它在低温物理学中的重要性。 热力学过程与应用： 在掌握了基本定律之后，本章将聚焦于更具体的应用。我们将深入分析各种理想气体过程（如等温、等容、等压、绝热过程）的功、热、内能变化，并推导相应的公式。此外，还将探讨实际气体的一些特性，以及它们在不同过程下的行为。最后，本章将展示热力学在发动机、制冷机、热电站等实际工程中的广泛应用，使读者能够将理论知识与实际问题相结合。 第三部分：统计物理基础 为了更深入地理解热力学现象的微观本质，统计物理学应运而生。本部分将 introduces 读者接触到微观粒子行为与宏观热学性质之间的桥梁。 分子动理论： 本章将从微观粒子的角度解释宏观热学性质。我们将介绍气体分子的运动模型，包括分子的随机运动、碰撞以及分子动能与温度的关系。通过推导压强与分子动能的关系，我们将揭示宏观压强产生的微观机制。 统计分布： 在微观层面，我们无法精确描述每个粒子的状态，但可以通过统计的方法来描述大量粒子的整体行为。本章将 introduces 几种重要的统计分布，如玻尔兹曼分布、费米-狄拉克分布和玻色-爱因斯坦分布。我们将探讨这些分布在描述不同类型粒子（如经典粒子、费米子、玻色子）的能量分布时的适用性。 宏观性质的统计诠释： 统计物理学最核心的贡献在于，它能够从微观粒子的运动规律出发，推导出宏观的热力学性质。本章将重点阐述如何用统计方法理解内能、熵等概念。我们将解释为什么熵会随着过程的进行而增加，以及它在微观上的统计学意义。 固体与液体中的统计物理： 尽管统计物理学最初主要应用于气体，但其思想和方法同样适用于固体和液体。本章将简要介绍统计物理学在描述晶格振动、电子行为等方面的应用，从而帮助读者建立一个更全面的物理图像。 三、本书特色 体系完整，逻辑清晰： 本书结构严谨，从基础概念到高深理论，层层递进，环环相扣，为读者构建了一个完整而有条理的热学知识体系。 概念阐释深刻，深入浅出： 对于每一个核心概念，本书都力求从多个角度进行阐释，既注重其物理意义，也强调其数学推导。同时，辅以大量直观的类比和生动的实例，使抽象的物理概念变得易于理解。 理论与实践相结合： 本书不仅关注理论知识的传授，更重视将理论应用于解决实际问题。书中穿插了丰富的例题和习题，涵盖了从基础计算到综合分析的各类题型，帮助读者巩固所学，提升应用能力。 数学工具的恰当运用： 本书在讲解过程中，恰当运用了微积分、概率论等数学工具，但对于非物理专业读者，也提供了必要的数学背景知识或进行适当的简化处理，力求降低阅读门槛。 语言流畅，易于阅读： 本书采用清晰、准确、流畅的语言进行表述，力求避免晦涩难懂的术语，使不同背景的读者都能顺利阅读和理解。 四、 目标读者 本书适合于高等院校物理学、化学、材料学、机械工程、航空航天工程、环境科学等专业本科生作为教材或参考书。同时，对于对热学感兴趣的广大读者，包括中学教师、科研人员以及需要掌握热学知识的工程师，本书也提供了宝贵的学习资源。 五、 结语 热学是理解我们所处世界运行规律的基础学科之一。掌握了热学的知识，我们不仅能更深入地认识自然现象，更能运用这些原理去创造更美好的未来。希望《热学教程（第三版）》能成为您探索热学世界的得力助手。

评分☆☆☆☆☆

这本书的设计风格非常实用，让我在学习过程中感到非常顺畅。它的排版清晰，文字大小适中，阅读起来不会感到疲劳。而且，每章的开头都有明确的学习目标，让你在开始阅读之前就知道自己需要掌握哪些内容。章节末尾的习题设计也十分精妙，有概念性的思考题，也有计算性的应用题，能够有效地检验你对知识的掌握程度。我喜欢它在提供答案的同时，还附带了详细的解题思路，这对于我这种喜欢刨根问底的学习者来说，简直是福音。很多时候，通过理解解题思路，我能够举一反三，解决类似的问题。而且，书中还包含了一些实验设计和数据分析的讨论，这让我有机会将理论知识与实践联系起来。这本书真的像一位循循善诱的老师，不仅教你知识，还教你如何学习，如何思考，如何解决问题。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，这本书的某些部分对我来说是具有挑战性的，但正是这种挑战让我感觉到了成长的空间。它并没有一味地迎合读者，而是保持了科学的严谨性，对于一些复杂的概念，它提供了深入的分析和证明，并没有因为追求易懂而牺牲掉科学的本质。当我遇到一些难以理解的公式或者定理时，我不会觉得沮丧，反而会花更多的时间去钻研，去查阅相关的资料，甚至去思考作者这样设计的用意。正是这种对知识的“较真”，让我对热力学有了更深刻的理解。这本书教会了我，科学学习的道路并非一帆风顺，但每一次克服困难，都会带来更坚实的知识积累和更广阔的视野。它鼓励我去思考，去质疑，去探索，而不是被动地接受。我深信，这本书不仅仅是在传授知识，更是在培养一种独立思考和解决问题的能力。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书在逻辑结构上做得非常出色。它不是零散地堆砌知识点，而是将各个章节有机地联系起来，形成了一个严谨而完整的知识体系。从宏观的热力学基本定律，到微观的统计力学，再到实际应用，都循序渐进，层层递进。我最欣赏的是它在介绍复杂概念时，总能给出清晰的过渡和铺垫，让你在进入下一个难题之前，已经具备了必要的知识基础。比如，在讲解热力学第三定律之前，它会先回顾前两条定律的内涵及其局限性，为第三定律的出场做好铺垫。这种“先行先知”的教学设计，极大地减轻了学习的认知负担。而且，书中对一些关键概念的定义和解释，都力求精确而到位，避免了模糊不清的表述。很多我曾经困惑不解的问题，在这本书的细致讲解下，都迎刃而解。它教会了我如何去思考问题，如何去分析现象，如何将理论知识应用于实际。感觉就像是掌握了一把解锁物理世界奥秘的钥匙，让我能够更自信地去探索更深层次的科学知识。

评分☆☆☆☆☆

坦白讲，这本书的深度和广度都超出了我的预期。我原本以为这仅仅是一本介绍基础热力学知识的入门读物，但深入阅读后才发现，它远不止于此。它不仅涵盖了经典热力学的所有核心内容，还在统计力学和相变等前沿领域有所涉猎，并且将这些内容巧妙地融入了整体框架之中。我特别惊讶于它对一些复杂理论的阐述，能够做到既有理论深度，又不失学术严谨性，同时还兼顾了可读性。例如，它在介绍玻尔兹曼分布时，详细推导了其数学表达式，并且深入分析了不同参数对分布形式的影响，让我对微观粒子的行为有了更深刻的理解。此外，书中还穿插了一些历史背景和科学发展的故事，让我在学习知识的同时，也能感受到科学研究的魅力和艰辛。这些丰富的细节和深度的分析，让我觉得这本书不仅仅是一本教科书，更是一部关于热力学发展史的缩影，充满了智慧的光芒，让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的时候，我最大的感受就是它就像一位经验丰富的老教授，在你迷茫的时候，循循善诱地为你指点迷津。我一直以来对物理学中那些抽象的概念，尤其是与热相关的那些，总觉得隔着一层纱，难以真正理解其精髓。这本书恰恰填补了这个空白。它不像有些教材那样，上来就抛出一堆公式和定理，让人望而却步。相反，它从最基本的生活现象入手，比如一杯热水的冷却，或者金属的膨胀，用通俗易懂的语言解释了热力学定律的起源和意义。我尤其喜欢它在讲解熵的时候，没有仅仅停留在数学定义上，而是花了大量的篇幅去阐述其物理意义，以及在不同系统中的表现。这种由浅入深的讲解方式，让我能够一步步构建起对热力学的理解，而不是死记硬背。而且，书中配图和示例都非常贴切，很多时候一张图胜过千言万语，帮助我更直观地感受到那些抽象概念的形象。对我而言，这不仅仅是一本教科书，更是一次与物理世界深度对话的契机，让我重新燃起了对科学探索的兴趣。