Thermodynamics and Statistical Physics-普 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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硃婧晶 著

圖書標籤:

• 熱力學
• 統計物理
• 物理學
• 大學教材
• 理工科
• 能源
• 材料科學
• 凝聚態物理
• 物理化學
• 傳熱學

店鋪： 北京圖書大廈教輔圖書專營店

齣版社： 西安電子科技大學齣版社

ISBN：9787560648704

商品編碼：29301478406

叢書名： 普通高等學校雙語教學規劃教材

齣版時間：2018-03-01

基本信息

商品名稱： Thermodynamics and Statistical Physics	齣版社： 西安電子科技大學齣版	齣版時間：2018-03-01
作者：硃婧晶	譯者：	開本： 16開
定價： 22.00	頁數：	印次： 1
ISBN號：9787560648705	商品類型：圖書	版次： 1

內容提要

本書包含熱力學和統計物理學兩部分內容。全書共七章，分彆是熱力學的基本規律、均勻物質的熱力學性質、相變、化學反應平衡和熱力學第三定律、近獨立粒子的*概然分布、玻爾茲曼統計、係綜理論。 本書可作為大學物理專業的教材和相關專業參考書，也可以作為介紹現代熱力學和統計物理學的科普書，還可作為一本內容豐富的科技英語閱讀參考書。

目錄

Chapter 1 The Basic Law of Thermodynamics 1 § 1.1 Equilibrium state and description of thermodynamic system 1 § 1.2 Thermal equilibrium and temperature－the zeroth law of thermodynamics 4 § 1.3 Equation of state 6 § 1.4 Work 10 § 1.5 The first law of thermodynamics 11 § 1.6 Heat capacity and enthalpy 14 § 1.7 Internal energy of an ideal gas 15 § 1.8 Adiabatic process of an ideal gas 18 § 1.9 Carnot cycle of an ideal gas 19 § 1.10 The second law of thermodynamics 22 § 1.11 Carnot‘s theorem and Clausius inequality 24 § 1.12 Entropy and the central equation of thermodynamics 26 § 1.13 The free energy and Gibbs function 29 Exercises 30 Chapter 2 Thermodynamic Properties of the Uniform System 33 § 2.1 Maxwell‘s relations 33 § 2.2 The application of Maxwell‘s relations 36 § 2.3 The throttling process and adiabatic expansion of gas 38 § 2.4 Determination of the basic thermodynamic functions 40 § 2.5 Specific functions 42 Exercises 43 Chapter 3 Phase Transitions 45 § 3.1 The criterion of thermodynamic dynamic equilibrium 45 § 3.2 Thermodynamic basic equations of open systems 48 § 3.3 The complex phase equilibrium condition of a single component system 50 § 3.4 The Clausius�睠lapeyron equation 53 § 3.5 Classification of phase transitions 56 Exercises 59 Chapter 4 The Equilibrium of Chemical Reactions and the third Law of Thermodynamics 61 § 4.1 Thermodynamic functions and equations of a multicomponent system 61 § 4.2 The complex phase equilibrium condition of a multicomponent system 65 § 4.3 The Gibbs phase rule 66 § 4.4 Equilibrium of chemical reaction 67 § 4.5 The law of mass action 70 § 4.6 The third law of thermodynamics 73 Exercises 77 Chapter 5 The Most Probable Distribution of Nearly Independent Particles 80 § 5.1 The classical description of the motion state of particle 80 § 5.2 The quantum description of the motion state of particle 84 § 5.3 The description of microstate of system 89 § 5.4 Distribution and microscopic states 92 § 5.5 Maxwell�睟oltzmann distribution, Bose�睧instein distribution and Fermi�睤irac distribution 93 Exercises 96 Chapter 6 Boltzmann Statistics 97 § 6.1 The statistical definitions of thermodynamic quantities 97 § 6.2 The Maxwell velocity distribution 100 § 6.3 The equipartition theorem of energy 102 § 6.4 The internal energy, heat capacity and entropy of an ideal gas 105 Exercises 107 Chapter 7 Ensemble Theory 109 § 7.1 Phase space and Liouville‘s theorem 109 § 7.2 The microcanonical ensemble 112 § 7.3 The canonical ensemble 116 § 7.4 The grand canonical ensemble 118 Exercises 120 Bibliography 122

《量子力學導論：粒子、波與概率的交織》 本書旨在為讀者提供一個堅實而全麵的量子力學基礎。我們不聚焦於宏觀熱力學係統的統計行為，而是深入探索微觀世界的奇妙規律，揭示物質在原子和亞原子尺度下的基本屬性。通過對量子力學核心概念的係統闡釋，本書將帶領您穿越量子世界的層層帷幕，理解粒子與波的二象性，掌握描述量子態的數學工具，並領略概率在量子現象中的核心作用。 第一章：量子世界的黎明——從黑體輻射到光電效應 在本章，我們將迴顧物理學發展史上那些標誌著經典物理學局限性的關鍵實驗和理論。從普朗剋的量子假設，解釋黑體輻射的能量分布，到愛因斯坦的光量子假說，解釋光電效應的粒子性特徵，這些早期探索為量子力學的誕生奠定瞭基石。我們將詳細分析這些實驗現象與經典物理學理論的矛盾之處，強調引入量子概念的必然性。通過對這些曆史性的突破的深入剖析，讀者將能初步體會到微觀世界與宏觀世界的根本差異。 第二章：波粒二象性的奧秘——德布羅意設想與電子衍射 本章將深入探討量子力學最令人費解卻又至關重要的概念之一：波粒二象性。我們將從德布羅意的物質波設想到戴維森-革末實驗等一係列關鍵證據，詳細闡述所有粒子，包括電子，都同時具有波和粒子的屬性。我們將討論如何理解這種看似矛盾的性質，以及它對我們認識物質世界産生的深遠影響。通過對不同尺度下粒子行為的比較，讀者將逐漸建立起對微觀粒子奇特行為的直觀認識。 第三章：量子力學的數學語言——波函數與薛定諤方程 量子力學的描述離不開一套精密的數學工具。本章將引入描述量子態的核心概念——波函數（$Psi$）。我們將解釋波函數的物理意義，特彆是其模平方（$|Psi|^2$）所代錶的粒子在某處齣現的概率密度。在此基礎上，我們將詳細介紹描述波函數演化的基本方程——薛定諤方程。我們將區分定態薛定諤方程和含時薛定諤方程，並解釋它們在解決不同量子力學問題中的作用。通過引入綫性代數和微分方程的基本概念，為讀者掌握量子力學的定量分析方法打下基礎。 第四章：一維勢阱與量子隧穿——束縛態與自由態 為瞭更具體地理解薛定諤方程的應用，本章將研究一些典型的量子力學模型。我們將從最簡單的“無限深勢阱”開始，分析粒子在其中的運動。通過求解薛定諤方程，我們將揭示束縛態能量的量子化現象，即粒子隻能占據離散的能量級。隨後，我們將過渡到“有限深勢阱”，探討粒子穿過勢壘的可能性，即量子隧穿效應。我們將定量分析隧穿概率與勢壘高度、寬度以及粒子能量的關係，並討論這一現象在半導體器件、掃描隧道顯微鏡等實際應用中的重要性。 第五章：諧振子與角動量——振動與鏇轉的量子世界 量子諧振子模型在描述許多物理係統時都扮演著核心角色，例如分子振動和電磁場中的光子。本章將深入分析量子諧振子的能量譜，再次強調能量的量子化，並引入量子諧振子及其基態和激發態的波函數。接著，我們將轉嚮描述粒子的鏇轉運動——角動量。我們將引入軌道角動量和自鏇角動量，並討論它們的量子化特性。通過引入量子數，如磁量子數，我們將解釋角動量在原子結構和光譜學中的關鍵作用。 第六章：全同粒子與泡利不相容原理——多粒子係統的復雜性 當研究由多個粒子組成的係統時，全同粒子的概念變得至關重要。本章將區分玻色子和費米子，並詳細闡述泡利不相容原理，特彆是其在費米子係統中的應用。我們將解釋為何在原子結構中電子會占據不同的能級，以及泡利不相容原理對元素的化學性質和物質的穩定性起到的決定性作用。通過對全同粒子行為的分析，讀者將能理解多體係統與單體係統在性質上的巨大差異。 第七章：氫原子光譜——量子力學對原子結構的解釋 氫原子是理解原子結構的最基本模型。本章將運用前麵學到的量子力學工具，成功地求解氫原子的薛定諤方程，並精確地預測氫原子的能級結構。我們將解釋主量子數、角量子數和磁量子數如何決定電子的能級和軌道。通過將理論預測與實驗觀測到的氫原子光譜進行比對，我們將直觀地展示量子力學在解釋微觀世界現象上的巨大成功。 第八章：近似方法與微擾論——解決復雜問題的利器 許多實際的量子力學問題，例如多電子原子的行為，其薛定諤方程往往無法精確求解。本章將介紹一些重要的近似方法，特彆是微擾論。我們將區分定態微擾論和含時微擾論，並闡述如何利用這些方法來計算微小擾動對已知解的影響。我們將通過一些例子，例如斯塔剋效應（外電場對原子能級的影響）和塞曼效應（外磁場對原子能級的影響），來展示微擾論在處理原子和分子物理學中的強大能力。 第九章：散射理論——粒子相互作用的量子描述 本章將把量子力學的應用擴展到粒子散射問題。我們將介紹散射截麵的概念，它衡量瞭粒子被散射的概率。通過應用量子力學的散射理論，例如費米黃金定則，我們將能夠計算粒子相互作用的散射截麵，這對於理解核物理、粒子物理等領域至關重要。我們將討論彈性散射和非彈性散射的區彆，並為讀者提供理解基本粒子相互作用的量子框架。 第十章：量子力學的發展與應用——從激光到量子計算 在本書的最後一章，我們將迴顧量子力學發展至今的重要裏程碑，並展望其在現代科技中的廣泛應用。我們將簡要介紹量子場論、量子電動力學等更深層次的理論，以及它們在描述基本粒子和力方麵的成就。然後，我們將聚焦於量子力學在實際技術中的應用，例如激光的工作原理，半導體器件的運行機製，以及新興的量子計算和量子通信領域。通過展示量子力學在各個前沿科技中的關鍵作用，本書將激發讀者對量子世界更深入的探索興趣。 本書以嚴謹的邏輯和清晰的語言，旨在為讀者構建一個關於量子力學的完整知識體係。我們相信，通過對本書內容的學習，讀者將能深刻理解微觀世界的運行規律，並為其未來在物理學及相關領域的深入研究打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

這本《Thermodynamics and Statistical Physics-普》的書名本身就極具吸引力，尤其是“普”字的加入，讓我對其內容有瞭更多的猜測和期待。我之所以對這本書産生濃厚興趣，是因為我對物質世界的運行機製，特彆是從微觀粒子行為到宏觀熱力學現象的轉變過程，一直抱有強烈的探索欲。在過往的學習中，我曾涉獵過一些熱力學和統計物理的入門書籍，但常常覺得在某些關鍵概念的理解上不夠透徹，例如，如何真正理解“自由能”在化學反應和相變過程中的作用，以及如何從微觀粒子的運動狀態推導齣宏觀的壓強和溫度。我希望這本書能夠提供非常詳盡的數學推導過程，而不是簡單地給齣結論，讓我能夠清晰地掌握每一個邏輯環節。此外，我特彆關注書中對於“統計係綜”的講解，它如何將微觀狀態的可能性與宏觀熱力學性質聯係起來，以及不同係綜（如微正則、正則、巨正則）的應用場景。這本書的“普”字標注，讓我猜想它可能在內容上更加注重基礎理論的普適性，或者其講解方式更具普遍性，這正是我所需要的，因為我希望能夠構建一個紮實的、能夠靈活運用的知識體係。我期待這本書能夠成為我理解和掌握熱力學與統計物理學的“得力助手”，幫助我解答心中積壓已久的疑問，並為我未來的學術研究打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

剛拿到這本書，我第一反應是它的分量感，不僅是物理上的厚重，更是內容上的紮實。我之前涉獵過一些熱力學和統計物理的書籍，但很多時候會覺得“講得太淺”或者“跳躍性太強”，有些關鍵的推導步驟被省略瞭，留給讀者的是一堆結論，卻沒能真正理解其來龍去脈。我希望這本書能夠填補這方麵的空白。我尤其關注書中對熵的概念是如何闡述的，這對我來說一直是理解熱力學第二定律的核心難點。是簡單地給齣定義，還是會從微觀粒子的隨機運動角度去深入剖析？另外，統計物理中的配分函數，以及如何從微觀統計性質推導齣宏觀熱力學量的過程，也是我非常期待的。我希望這本書能夠提供清晰、循序漸進的講解，避免使用過於晦澀難懂的語言。我希望它能夠幫助我構建起一套完整、堅實的知識體係，能夠讓我將學到的理論知識靈活地應用於解決實際問題，而不是僅僅停留在書本的理論層麵。這本書的封麵設計，雖然簡單，但卻透露齣一種專業的態度，這讓我對它的內容質量抱有較高的期望。我希望它能夠成為我深入理解熱力學和統計物理領域的一本重要參考書，甚至成為我學術研究的啓濛之作。我期待著書中能夠齣現一些經典的例子，比如對理想氣體、黑體輻射、相變等現象的解釋，這些是我一直以來非常感興趣的物理問題。

評分☆☆☆☆☆

這本書的書名，簡潔而專業，"Thermodynamics and Statistical Physics"清晰地錶明瞭其內容領域，而那個“普”字，則引起瞭我更深的好奇。我選擇這本書，很大程度上是齣於我對理解物質世界最基本運行規律的渴望。熱力學與統計物理，恰恰是連接微觀世界與宏觀現象的橋梁，是我一直想要深入探索的領域。在過去的學習過程中，我曾閱讀過一些相關的書籍，但常常覺得在理解某些核心概念時，像是隔著一層紗，不夠清晰。我特彆希望這本書能夠詳細闡述“功”與“熱”在能量轉化過程中的區彆和聯係，以及卡諾循環作為效率極限的意義。同時，對於“熵”的概念，我渴望得到一個更深刻、更具物理意義的解釋，不僅僅是“混亂度的增加”，而是從微觀粒子的排列組閤和概率分布的角度去理解。我還希望書中能夠深入探討如何從統計角度推導齣宏觀的熱力學量，例如，如何從分子的運動速度分布推導齣氣體的壓強和溫度。這本書的“普”字標注，讓我聯想到它可能在內容上具有一定的普適性，或者在講解的深度和廣度上能夠有所兼顧，這對我來說非常重要，因為我希望能夠建立一個全麵而紮實的理論體係。我期待這本書能成為我理解和掌握熱力學與統計物理學的“啓濛之書”，幫助我解開心中的疑惑，並激發我對科學探索的更深熱情。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計，簡單大氣，傳遞齣一種沉靜的學術氛圍，這正是我在尋找的。我選擇這本書，是因為我一直對物質世界如何從微觀粒子運動上升到宏觀可觀測現象的轉變過程深感好奇，而熱力學與統計物理正是研究這一轉變的學科。在我過往的學習經曆中，我曾閱讀過幾本關於熱力學和統計物理的書籍，但總覺得在理解某些關鍵概念時，有些“一知半解”，例如，如何真正理解“可逆過程”和“不可逆過程”的本質區彆，以及在統計物理中，如何從微觀的隨機運動推導齣宏觀熱力學量的統計平均值。我尤其關注書中對“自由能”的闡述，它在化學熱力學和相變過程中扮演著重要的角色，我希望這本書能夠提供清晰的推導和深刻的解釋。另外，對於量子統計物理，例如費米-狄拉剋統計和玻色-愛因斯坦統計，我希望這本書能夠有比較詳盡的介紹，以及它們如何應用於理解固體和液體等物質的性質。這本書的“普”字標注，讓我猜想它可能在內容上更加注重基礎理論的普適性，或者在講解上會更加全麵，這正是我所需要的，因為我希望能夠建立起一套完整且易於理解的知識體係。我期待這本書能夠帶領我進入一個更深層次的物理世界，讓我能夠更透徹地理解能量、熵以及物質的統計行為。

評分☆☆☆☆☆

初拿到這本書，其厚重感就讓我感到內容一定十分充實。我選擇這本書，是因為我一直對探究物質世界的底層邏輯充滿熱情，而熱力學和統計物理正是揭示能量、物質以及它們之間相互作用規律的基石。在我過往的學習中，雖然接觸過一些關於熱力學和統計物理的材料，但總覺得在理解某些概念的推導過程時，跳躍性太大，留下不少疑問。例如，我希望這本書能詳細闡述“功”和“熱”在能量守恒中的不同角色，以及如何通過微觀粒子的運動來理解宏觀熱力學量的定義，比如壓力是如何從分子碰撞産生的。我還希望書中能夠深入講解“統計係綜”的概念，它是如何將微觀狀態的可能性與宏觀熱力學性質聯係起來的，並且希望有對不同係綜（微正則、正則、巨正則）的清晰區分和應用場景的介紹。這本書的“普”字標注，讓我聯想到它可能在內容上更側重於一些基礎性的、具有普遍意義的原理講解，或者其講解方式更具普適性，這正是我希望的，因為我更傾嚮於理解事物背後通用的規律。我期待這本書能夠成為我理解和掌握熱力學與統計物理學的“敲門磚”，幫助我建立起堅實的理論基礎，並為我今後深入研究打下良好的開端。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計，簡潔而富有現代感，傳遞齣一種嚴謹而又不失活力的氣息，這讓我對它的內容充滿瞭期待。我之所以選擇這本書，是因為我對物理世界中能量如何流動、物質如何組織以及宏觀現象如何湧現的根本原理一直抱有濃厚的研究興趣，而熱力學和統計物理恰恰是解答這些問題的核心學科。在我之前的學習經曆中，我曾閱讀過一些相關的書籍，但常常在理解“熵”的物理意義和數學錶達時感到睏惑，例如，為什麼“熵增”是自然過程的方嚮，以及如何從微觀粒子的概率分布來計算宏觀係統的熵。我希望這本書能夠提供更加直觀的解釋，最好能結閤一些生動的比喻或圖示。此外，對於玻爾茲曼分布的推導以及它如何應用於理解各種統計物理模型，例如理想氣體、振子等，我也是非常期待的。這本書的“普”字標注，讓我猜測它可能在內容上具有一定的普適性，或者在講解的深度和廣度上都能夠兼顧，這對於我希望建立一套全麵而深入的知識體係來說至關重要。我希望這本書能夠成為我探索熱力學與統計物理學世界的引路人，幫助我解開那些一直縈繞在我腦海中的謎團，並激發我繼續深入探究科學奧秘的欲望。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計就足夠吸引人，沉穩的藍色調搭配燙金的“Thermodynamics and Statistical Physics”字樣，散發齣一種嚴謹而深邃的氣息。我之所以選擇這本書，很大程度上是因為我個人對於物理學這門學科的迷戀，尤其是在宏觀世界與微觀世界之間架起橋梁的熱力學與統計物理領域。我一直認為，理解這些概念是深入探索宇宙運行規律的關鍵。在拿到這本書之前，我曾閱讀過一些該領域的入門讀物，但總覺得有些概念不夠清晰，邏輯鏈條不夠完整，對於一些核心原理的理解也停留在錶麵。我希望這本書能夠提供更係統、更深入的闡述，能夠解答我心中長久以來的疑惑，並且能夠拓展我的視野，讓我看到這些看似抽象的理論如何在實際生活中發揮作用。我對於書中是否包含豐富的例證、清晰的推導過程以及恰到好處的數學工具運用有著很高的期待。畢竟，一本好的物理學教材，不僅需要準確的理論知識，更需要引導讀者一步步地理解和掌握這些知識。這本書的“普”字標注，讓我聯想到它可能是麵嚮更廣泛的讀者群體，抑或是包含瞭一些普適性的原理講解，這讓我對其內容有瞭更多的想象空間。我迫切地想知道，它能否滿足我這樣一位既有一定基礎又渴望更深層理解的讀者的需求。我非常期待在翻開第一頁後，就能被書中精妙的論述所吸引，仿佛置身於一個由原子、分子構成的微觀世界，又或是感受著能量在宏觀係統中的流動與轉化。我希望它能是一次愉快的學習體驗，讓我不僅收獲知識，更能激發我對科學探索的持久熱情。

評分☆☆☆☆☆

拿到這本書，首先映入眼簾的是其簡約而不失專業的封麵設計，藍色的底色搭配燙金的字體，給人一種沉靜而富有力量的感覺。我購買這本書的初衷，源於我對物理世界運行的根本規律一直抱有強烈的好奇心，尤其是熱力學和統計物理這兩個分支，它們連接瞭微觀的粒子運動與宏觀的物質現象，是我一直想要深入探索的領域。在過去的學習過程中，我曾接觸過一些相關的書籍，但總感覺在理解某些核心概念時，像是隔著一層薄紗，不夠透徹。我特彆希望這本書能夠係統地闡述“功”與“熱”在能量轉化過程中的關係，以及卡諾循環的精髓所在，是如何在理論上界定能量利用效率的極限的。同時，對於玻爾茲曼熵的定義，以及它如何與微觀態的概率分布聯係起來，也是我非常期待深入理解的部分。我希望書中能夠提供足夠詳盡的數學推導，而不是簡單地給齣結論，讓我能夠清晰地理解每一個步驟的邏輯。這本書的“普”字標注，讓我猜測它可能在內容上更加注重基礎原理的闡述，或者其內容具有更廣泛的適用性，這對於我構建紮實的理論基礎非常重要。我希望這本書能夠成為我理解和掌握熱力學與統計物理學的得力助手，能夠幫助我解答心中積壓已久的疑問，並為我未來的學習和研究打下堅實的基礎。

評分☆☆☆☆☆

剛翻開這本書，首先吸引我注意的是其內頁的紙張質感和印刷清晰度，這是一種小細節，但卻能影響閱讀體驗。我選擇這本書，是因為我一直對物質世界中能量的流動和轉化機製感到著迷，而熱力學和統計物理正是解答這些問題的關鍵學科。在之前的學習過程中，我曾閱讀過一些相關書籍，但常常會覺得在某些概念的解釋上不夠直觀，例如，為什麼“孤立係統的熵總是增加”會有如此廣泛的物理意義，以及在統計物理中，如何從微觀粒子的行為推導齣宏觀的壓強和溫度。我特彆希望這本書能夠提供非常詳盡的例子，最好是與實際應用相結閤的，例如，書中是否會講解製冷劑的工作原理，或者在材料科學中，熱力學原理是如何指導新材料的設計的。我還希望書中能夠深入探討“相變”的物理過程，不僅僅是給齣相圖，更能解釋在微觀層麵發生瞭怎樣的變化，導緻宏觀性質的劇烈改變。這本書的“普”字標注，讓我聯想到它可能在內容上具有一定的普遍性，或者會對一些基礎理論進行深入且易於理解的講解，這對我來說是非常有吸引力的，因為我希望我的知識體係是紮實的，而不是零散的。我期望這本書能夠成為我學習熱力學與統計物理學的“聖經”，能夠引導我一步步地深入理解這些深奧的原理，並能夠啓發我對更多未知領域的探索。

評分☆☆☆☆☆

這本書的裝幀設計，尤其是封麵上“Thermodynamics and Statistical Physics”幾個字的排版，就給我一種非常規整、嚴謹的感覺，這讓我對它的內容品質有瞭初步的信心。我之所以對這本書産生濃厚的興趣，很大程度上是因為我對物理世界運行的內在機製有著一種近乎本能的好奇，而熱力學和統計物理恰恰是探索這些機製的基石。在我過往的學習經曆中，雖然接觸過不少物理學教材，但對於某些核心概念的理解，總覺得隔靴搔癢，缺乏一種“豁然開朗”的體驗。我特彆希望這本書能夠在對“熵”的闡釋上有所突破，能夠不僅僅停留在“混亂度增加”的通俗解釋，而是能夠從更深層的統計力學角度，例如微觀狀態的數量和概率齣發，清晰地揭示熵的物理意義和計算方法。同時，我也希望書中能夠對統計係綜（正則係綜、巨正則係綜等）的構建和應用進行詳盡的介紹，以及如何利用這些工具來推導齣一係列重要的熱力學關係式。這本書的“普”字標注，讓我隱約感覺到它可能在內容上具有一定的普適性，或者會側重於一些基礎性的、具有普遍意義的原理講解，這對我來說是很有吸引力的，因為我更傾嚮於理解事物的本質和普遍規律。我期待這本書能為我打開一扇新的大門，讓我能夠更深入地理解物質世界的微觀運動規律與宏觀熱力學現象之間的深刻聯係。