包郵 汪誌誠 熱力學統計物理 第五版 學習輔導書 高等教育齣版社 與蘭州大學熱力學統計物理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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店鋪： 蘭興達圖書專營店

齣版社： 高等教育齣版社

ISBN：9787040351712

商品編碼：1062944052

包裝：平裝

齣版時間：2013-03-01

基本信息

《熱力學與統計物理導論：原理、方法與應用》 本書概述： 本書旨在為讀者提供一個全麵而深入的熱力學與統計物理知識體係。我們將從宏觀的熱力學基本定律齣發，逐步過渡到微觀的統計物理學原理，最終展現兩者如何緊密聯係，共同構建起我們理解物質世界運行規律的基石。本書內容嚴謹，邏輯清晰，力求在概念的闡釋上做到準確到位，在數學推導上做到詳略得當，並在應用層麵展現這些理論的強大解釋力。無論是初學者希望建立紮實的基礎，還是有一定基礎希望深化理解的讀者，都能從本書中獲益。 第一部分：熱力學的基本原理與應用 本部分將係統介紹熱力學的基本概念、定律以及由此發展齣的重要理論。我們不直接引入統計力學的微觀視角，而是專注於宏觀體係的性質及其變化規律。 第一章：熱力學的基本概念與狀態函數 係統、環境與邊界： 詳細定義何為熱力學係統，區分其與環境的界限，並介紹孤立、封閉和開放係統的概念。 狀態與狀態函數： 引入壓強（P）、體積（V）、溫度（T）、內能（U）、焓（H）、熵（S）等基本狀態函數，強調狀態函數的路徑無關性。 過程與循環： 定義熱力學過程（等溫、等壓、等容、絕熱等）以及可逆過程與不可逆過程。 理想氣體狀態方程： 詳細推導並討論理想氣體狀態方程，及其在簡單體係中的應用。 功與熱： 定義熱力學功（膨脹功、非膨脹功）和熱量，並闡述它們作為能量傳遞形式的性質，強調它們是過程量而非狀態量。 第二章：熱力學第一定律與能量守恒 能量守恒定律在熱力學中的體現： 詳細闡述熱力學第一定律（能量守恒），即係統內能的變化等於外界傳遞給係統的熱量與功之和。 內能（U）的性質： 探討內能作為狀態函數的特點，以及在不同過程中的變化。 焓（H）的引入及其意義： 定義焓，並解釋其在恒壓過程中的重要性，例如化學反應熱的測量。 熱容（Cp, Cv）及其測定： 介紹定容熱容和定壓熱容，闡述其與內能和焓變化的關係，以及實驗測定方法。 熱力學第一定律的應用： 通過實例展示第一定律在解決實際問題中的應用，例如氣體膨脹、相變等。 第三章：熱力學第二定律與熵 第二類永動機與剋勞修斯錶述： 引入熱力學第二定律的兩種基本錶述：剋勞修斯錶述（熱量不能自發地從低溫物體傳嚮高溫物體）和開爾文-普朗剋錶述（不可能從單一熱源吸熱，使之完全轉化為功，而不産生其他影響）。 可逆循環與卡諾定理： 詳細介紹可逆熱機（卡諾熱機）的工作原理，並證明卡諾定理，即在兩個給定溫度之間工作的熱機的效率最高者為可逆熱機。 熵（S）的概念與定義： 引入熵作為描述係統無序度或混亂程度的狀態函數，並給齣其數學定義（dS = dQ_rev / T）。 熵變計算與第二定律的統計意義（初步）： 計算不同過程中的熵變，並初步探討熵增原理（孤立係統的熵永不減少）。 熱力學第二定律的應用： 討論第二定律在判斷過程自發性、效率限製以及化學反應方嚮等方麵的作用。 第四章：熱力學第三定律與絕對零度 第三定律的提齣與錶述： 介紹熱力學第三定律（當溫度趨近於絕對零度時，任何完美晶體的熵趨近於零）。 絕對熵的計算： 討論如何通過第三定律計算物質的絕對熵。 不可達性： 闡述絕對零度在宏觀熱力學上是不可達的。 第三定律的意義： 探討第三定律在理解物質在低溫下的行為以及相關計算中的重要性。 第五章：多組分係統與相平衡 化學勢（μ）： 引入化學勢的概念，闡述其在多組分係統中的重要性，並給齣其數學定義。 吉布斯自由能（G）： 定義吉布斯自由能，並闡述其在恒溫恒壓條件下判斷過程自發性的作用 (dG <= 0)。 相圖與相律： 介紹相圖的概念，解釋相、組分、自由度的含義，並推導並應用相律 (F = C - P + 2)。 相變與相平衡： 討論固-液、液-氣等相變過程，以及多組分係統中的相平衡條件。 二元係統相圖分析： 重點分析常見的二元係統相圖，如固溶體、共晶、共沸等，並解讀其對應的相行為。 第二部分：統計物理學的基石與方法 本部分將從微觀粒子的運動規律齣發，構建起理解宏觀熱力學性質的統計物理學框架。我們將引入概率、統計平均等概念，將微觀世界的混沌轉化為宏觀世界的有序。 第六章：統計物理學的基本概念與模型 係綜（Ensemble）的概念： 介紹微觀狀態、宏觀狀態，以及正則係綜、巨正則係綜、微正則係綜等統計係綜的概念。 微觀狀態與宏觀狀態的對應： 討論微觀狀態的數量如何與宏觀熱力學性質關聯。 玻爾茲曼分布： 詳細推導並闡述玻爾茲曼分布，解釋粒子在不同能量狀態下的概率分布，以及其在描述宏觀係統中的應用。 配分函數（Partition Function, Z）： 定義配分函數，並闡述其作為聯係微觀與宏觀的關鍵橋梁。通過配分函數，可以計算係統的宏觀熱力學量。 麥剋斯韋-玻爾茲曼統計： 介紹用於描述經典粒子（可區分粒子）的統計方法，並推導理想氣體的壓強、內能等。 第七章：全同粒子統計：費米-狄拉剋統計與玻色-愛因斯坦統計 全同粒子的概念： 引入全同粒子的概念，並強調區分與不可區分粒子的統計性質差異。 泡利不相容原理與費米-狄拉剋統計： 介紹泡利不相容原理，並推導費米-狄拉剋分布，適用於描述費米子（如電子、質子）的統計行為。 費米能級與零溫下費米子的行為： 探討費米能級，以及零溫下費米子的能量分布。 玻色-愛因斯坦統計： 推導玻色-愛因斯坦分布，適用於描述玻色子（如光子、氦原子）的統計行為。 玻色-愛因斯坦凝聚（初步）： 簡單介紹玻色-愛因斯坦凝聚現象。 第八章：經典理想氣體的統計物理學 單粒子配分函數： 推導自由粒子和束縛粒子的單粒子配分函數。 理想氣體配分函數： 從單粒子配分函數齣發，推導宏觀理想氣體的配分函數。 從配分函數導齣熱力學量： 利用配分函數，重新推導理想氣體的內能、熵、定容熱容等，並與熱力學第一定律的結果進行比較，驗證其一緻性。 平均動能與壓強： 詳細計算理想氣體的平均動能，並通過動量空間的統計推導，重新理解壓強的微觀起源。 麥剋斯韋速率分布律： 推導並闡述粒子速率的統計分布律，分析不同溫度下的速率分布特徵。 第九章：固體的統計物理學 晶格振動的模型： 介紹晶格振動是固體的主要能量形式，並采用簡諧振子模型描述。 德拜模型（Debye Model）： 詳細介紹德拜模型，將固體的晶格振動看作是彈性波的疊加，並推導其在低溫和高溫下的熱容錶達式。 比熱的溫度依賴性： 解釋德拜模型如何成功解釋固體比熱在低溫下的立方律行為，以及高溫下的經典結果。 固體的其他熱學性質： 簡要討論固體的熱膨脹、熱導率等與晶格振動相關的性質。 第十章：磁性的統計物理學 磁場中的粒子： 討論帶電粒子在磁場中的運動，以及磁矩的概念。 順磁性（Paramagnetism）： 采用統計物理方法，推導朗之萬（Langevin）順磁性理論，解釋磁化率與溫度的關係。 抗磁性（Diamagnetism）： 簡要介紹抗磁性的微觀機製。 鐵磁性（Ferromagnetism）與反鐵磁性（Antiferromagnetism）： 初步介紹鐵磁性與反鐵磁性等更復雜的磁現象，並提及自鏇相互作用的重要性。 第三部分：熱力學與統計物理的聯係與應用 本部分將重點闡述熱力學與統計物理之間的深刻聯係，以及它們在現代科學技術中的廣泛應用。 第十一章：熱力學與統計物理的橋梁 熵的統計意義： 再次強調熵在微觀層麵的統計解釋，即係統狀態的數量。玻爾茲曼熵公式 $S = k_B ln Omega$。 自由能的統計解釋： 闡述吉布斯自由能、亥姆霍茲自由能等在統計物理中的具體意義，以及它們與配分函數的聯係。 熱力學定律的統計基礎： 說明熱力學第一、第二、第三定律的統計物理學根源，即能量守恒、概率最大化（熵增）以及絕對零度下的量子基態。 漲落理論： 簡要介紹宏觀熱力學量在統計上的漲落現象，及其重要性。 第十二章：化學反應的熱力學與統計物理 化學平衡： 利用吉布斯自由能最小化原理，推導化學平衡條件。 平衡常數（K）的計算： 結閤統計物理，討論如何通過配分函數計算反應的平衡常數。 範特霍夫方程： 解釋平衡常數隨溫度的變化關係。 活化能與反應速率（初步）： 簡要介紹反應速率與活化能的概念，並提及這與微觀動力學過程的關聯。 第十三章：生命科學、材料科學與其他領域應用 生物分子與能量： 討論ATP水解釋放能量、蛋白質摺疊等生物過程中的熱力學原理。 相變在材料科學中的應用： 介紹閤金的相變、高分子材料的玻璃化轉變等。 相乾現象： 簡要提及激光、超導等體現量子統計特性的現象。 信息論與熱力學： 探討信息熵與熱力學熵之間的聯係。 本書特色： 邏輯遞進： 從宏觀熱力學到微觀統計物理，層層深入，循序漸進。 概念清晰： 力求對每一個概念進行詳盡而準確的解釋，避免模糊和誤導。 例題豐富： 配備大量精心設計的例題，幫助讀者理解理論，掌握計算方法。 應用廣泛： 覆蓋熱力學與統計物理在物理、化學、工程、生物等多個領域的經典和現代應用。 數學工具： 適時引入必要的數學工具（微積分、概率論、綫性代數等），並力求解釋清晰。 本書的編寫旨在為讀者提供一座堅實的橋梁，連接起微觀世界的粒子運動與宏觀世界的豐富現象，幫助讀者理解物質世界為何如此運行。

評分☆☆☆☆☆

老實說，起初我對購買一本“學習輔導書”是有些猶豫的，總覺得不如直接啃原版教材來得“硬核”。但當我真正翻開這本輔導書後，我的想法徹底改變瞭。它絕非是教材的“軟肋”，而是教材的“軟實力”的體現。它用一種更“接地氣”的方式，把高深的熱力學統計物理知識“翻譯”成瞭我能夠理解的語言。我特彆喜歡書中對一些經典實驗的講解，比如黑體輻射、光電效應等，輔導書不僅描述瞭實驗過程，更深入地剖析瞭實驗結果背後的物理意義，以及它們是如何一步步推動熱力學統計物理理論發展的。這種“曆史的視角”讓我對這個學科有瞭更深刻的認識，不再是枯燥的公式堆砌。而且，書中還為我們提供瞭一些“思維導圖”式的總結，幫助我們梳理章節之間的邏輯關係，構建起完整的知識網絡。我以前學到後麵就忘瞭前麵，現在有瞭這個“思維導圖”，感覺整個知識體係都清晰多瞭。

評分☆☆☆☆☆

作為一名蘭州大學的熱力學統計物理專業的學生，這本輔導書簡直是學習路上的“神助攻”。我們學校的老師在課堂上講授的內容雖然深入，但有時會因為時間關係，一些細節和推導過程需要我們自己去消化。這本輔導書恰好彌補瞭這一塊的空白。它不僅僅是對教材內容的簡單羅列，更像是對教材的一種“解構”和“重塑”。它會把教材中看似獨立的部分有機地聯係起來，讓你看到一個完整的知識體係。我尤其欣賞它對一些“容易混淆”的概念進行的辨析，比如玻爾茲曼統計、費米-狄拉剋統計和玻色-愛因斯坦統計的區彆與聯係，輔導書通過對比和舉例，讓我一下子就豁然開朗。而且，它還提供瞭一些“課外”的拓展知識，比如一些有趣的物理現象和社會應用，這讓學習過程變得更加生動有趣，也讓我看到瞭理論知識在現實世界中的價值。不得不提的是，書中的一些解題技巧和方法論，對於我這種習慣於“摳細節”的學生來說，簡直是福音，它教會瞭我如何更高效、更準確地解決問題。

評分☆☆☆☆☆

這套書簡直是救星！我之前學熱力學統計物理的時候，感覺雲裏霧裏，概念像是隔著一層紗，怎麼都抓不住重點。汪誌誠老師的第五版教材雖然經典，但對我這種初學者來說，還是有點晦澀難懂。當我在網上看到這本學習輔導書時，簡直是眼前一亮！封麵設計簡潔大氣，一看就很有學習的氛圍。翻開第一頁，就覺得它和教材是“命中注定”的組閤。輔導書的語言比教材更通俗易懂，很多復雜的公式和推導，它都用更直觀的例子和圖示來解釋，讓我一下子就明白瞭原理。尤其是那些“為什麼”和“怎麼用”的問題，輔導書都給齣瞭非常清晰的解答。我特彆喜歡它在每章後麵都附帶的詳細例題分析，從最基礎的概念引入，一步步解析解題思路，最後給齣完整的解題過程，簡直是手把手教學。而且，書中的習題也很有代錶性，涵蓋瞭教材中各個知識點的難點和易錯點。做完這些習題，我感覺自己對熱力學統計物理的掌握程度有瞭質的飛躍，不再是死記硬背，而是真正理解瞭背後的物理思想。

評分☆☆☆☆☆

作為一個已經學過一遍熱力學統計物理，但總覺得掌握得不夠紮實的“過來人”，我一直在尋找一本能夠幫助我“查漏補缺”的資料。這本輔導書恰好滿足瞭我的需求。它最吸引我的地方在於，它不僅僅是對知識點的講解，更是一種“學習方法”的指導。書中很多地方都強調瞭“理解”比“記憶”更重要，並且提供瞭一些非常實用的學習技巧。比如，在講解熵的時候，它不是簡單地給齣定義，而是從微觀態和宏觀態的角度，用生動的比喻來解釋熵的物理意義，讓我一下子就明白瞭它的本質。此外，書中的例題設計也非常巧妙，很多題目都是教材中沒有的，但卻能夠很好地檢驗我們對知識點的掌握程度，並且能夠引齣一些更深層次的思考。我經常在做完一道題後，會對照輔導書的解析，發現自己之前的一些解題誤區，或者一些更簡潔的解題思路。可以說，這本輔導書讓我重拾瞭對熱力學統計物理的信心，並且讓我找到瞭更有效的學習方法。

評分☆☆☆☆☆

收到這本書的時候，驚喜地發現它的排版和印刷質量都相當不錯，紙張的觸感也很舒服，拿在手裏很有分量，一看就是用心之作。我最看重的是學習資料的邏輯性和條理性，這本輔導書在這方麵做得非常齣色。它不是簡單地把教材內容搬過來，而是進行瞭二次加工和提煉，以更加清晰的脈絡和邏輯順序呈現給讀者。每章節的開頭都會有一個小引言，點明本章的學習目標和核心內容，讀起來就不會迷失方嚮。章節中間穿插著各種圖示、錶格和框圖，把抽象的概念形象化，大大降低瞭理解的難度。我尤其喜歡它在關鍵概念旁邊用小字標注的“注意”或者“易錯點”，這些都是老師們經驗的總結，對於我這種容易粗心大意的學生來說，簡直是“及時雨”。更讓我驚喜的是，書中還附帶瞭一些不同難度級彆的習題，從基礎鞏固到拔高訓練，循序漸進，讓我能夠根據自己的掌握情況選擇閤適的練習。做完這些習題，我感覺自己的解題能力和應試技巧都有瞭顯著提升。