《熱力學，氣體運動論及統計力學》本書為著名物理學家吳大猷先生的著述《理論物理》（共七冊）的第五冊。《熱力學，氣體運動論及統計力學》是作者根據長期所從事的教學實踐編寫的一部比較系統全面的大學物理教材。本冊包括熱力學、氣體運動論及統計力學三部分，用巨觀的和微觀的觀點，研究物理體系巨觀系統的性質。
基本介紹
- 作者：吳大猷
- 頁數：477
- 出版社：科學出版社
- 出版時間：1983
- 裝幀：850×1168 1/32
- 副標題：理論物理第五冊
- 統一書號：13031-2237
作者介紹,本書目錄,
作者介紹
本書根據台灣聯經出版實業公司的原書翻印出版，作者對原書作了部分更正，李政道教授為本書的出版寫了序言。
本書可供高等院校物理系師生教學參考，也可供研究生閱讀。
本書目錄
序言
總序
引言
參考文獻
第一部分 熱力學
第1章 引論
1.1 一些巨觀的觀念：平衡態，溫度，熱力學第零定律
1.1.1 物理系統
1.1.2 平衡態
1.1.3 態函式
1.1.4 熱力學第零定律
1.1.5 溫度
1.1.6 態函式與非態函式
1.2 一些巨觀的係數
1.2.1 等壓(isobaric，或isopiestic)變遷：膨脹係數α
1.2.2 等容積(isochoric，或isopycnic，或isosteric)變遷：壓力係數β
1.2.3 等溫(isothermal)變遷：壓縮係數κ
1.2.4 體積彈性係數B(bulk modulus)
1.3 外延量與內含量(extensive and intensive quantity)
習題
第2章 熱力學第一定律
2.1 第一定律：能之守恆
2.2 第一定律的套用：氣體的比熱
2.3 焓
2.4 絕熱過程：比熱cp，cV
2.5 第一定律於熱力化學之套用
2.5.1 物態的變遷
2.5.2 溶解及稀釋
2.5.3 化學反應
2.5.4 周環的過程
第3章 熱力學第二定律
3.1 可逆及不可逆過程
3.1.1 氣體的絕熱壓縮及膨脹
3.1.2 氣體的等溫壓縮及膨脹
3.1.3 氣體的“自由膨脹”
3.1.4 熱的傳導
3.1.5 摩擦生熱
3.1.6 氣體擴散
3.2 熱力學第二定律
3.3 Carnot循環過程
3.4 絕對溫度標
3.5 熵
3.6 可逆的絕熱過程，δQ=0，dS=0
3.7 熵與第二定律
3.8 氣體擴散混合之熵改變
3.9 熱力學函式與第二定律
3.9.1 熱力學函式及微分關係
3.9.2 第二定律
3.10 第二定律的套用
3.11 Joule-Thomson實驗——冷卻機原理
3.12 磁性
3.12.1 順磁性物體，如稀有土屬原子，氧O2，NO2分子等
3.12.2 鐵磁性，如鐵，鎳，鈷等
3.12.3 磁比熱
3.12.4 以絕熱消磁化(demagnetization)產生低溫度法
附錄 熱力學函式
習題
第4章 熱力平衡
4.1 熱力平衡的條件
4.2 外力場下的熱力平衡
4.3 相轉變
4.3.1 第一階相轉變
4.3.2 第二階相轉變
4.4 相轉變——van der Waals氣體
4.5 Gibbs之相定則
4.6 化學反應平衡——質量作用定律
4.6.1 質量作用定律
4.6.2 Van’t Hoff反應等壓式
4.6.3 Braun-Le Chatelier原理
4.6.4 Van’t Hoff反應等體積式
4.7 光譜之恆星分類——Saha氏理論
第5章 第二定律之Carathéodory氏式
5.1 積分因子(integrating factor)
5.2 積分因數存在之條件：幾何解釋
5.3 Carathéodory之熱力學第二定律
5.4 ΔS≥0
第6章 第三定律
習題
第二部分 氣體運動論
第7章 氣體運動論
7.1 氣體的壓力，溫度，動能
7.2 能之等分配定律
7.3 平均自由徑，移動率
7.4 均功定理，氣態方程式
7.5 分子速度分布——Maxwell分布
附錄 van der Waals氣體方程式
第8章 Boltzmann方程式及H定理
8.1 Boltzmann方程式
8.2 Boltzmann方程式之不可逆性——H定理
8.3 平衡態
8.4 H定理，熱力學與不可逆性
習題
第9章 氣體之熱傳導，黏性及擴散
9.1 輸運現象
9.2 熱之傳導
9.3 黏性
9.4 擴散
9.5 其他不可逆過程
第10章 Brownian運動
10.1 Fokker-Planck方程式
10.2 J.Perrin(1908年)作兩個實驗，不僅證實上述理論，且首次量得Avogadro數N之值
10.3 Langevin的方法
第11章 Boltzmann方程式之解：輸運係數
11.1 氣體運動方程式
11.2 Boltzmann方程式之解：Chapman，Enskog法
11.3 Boltzmann方程式——若干基本問題
11.3.1 高密度氣體的問題
11.3.2 起伏的問題
11.3.3 Boltzmann方程式的基礎
第12章 氣體之運動——統計理論
12.1 Liouville方程式及系綜
12.2 Bogoliubov，Born，Green，Kirkwood，Yvon方程式系
12.2.1 參數ξ之選擇
12.2.2 氣體
12.3 B-B-G-K-Y方程式之解：多時標方法
12.4 游離體的運動方程式
第13章 不可逆熱力學引論
13.1 熵之產生，熱傳導
13.2 熱電現象
13.2.1 Peltier效應
13.2.2 Thomson效應
13.2.3 Seebeck效應
13.2.4 Seebeck效應與Peltier效應
13.2.5 Peltier效應，Thomson效應與Seebeck效應
13.3 不可逆熱力學——熱電現象
13.4 Onsager互易關係
第14章 幾率，Markov過程與不可逆性
14.1 Markov過程
14.1.1 無規過程
14.1.2 穩定無規過程
14.1.3 Gauss穩定無規過程
14.1.4 有條件的幾率
14.1.5 Markov過程
14.1.6 穩定Markov過程
14.2 起伏散逸關係，Brownian運動
14.3 幾率與時間的矢向——不可逆性
14.4 “主方程式”
習題
第三部分 統計力學
第15章 幾率引論
15.1 幾率觀念
15.2 幾率，平均值
15.3 連續變數之幾率
15.4 中心極限定理
15.5 起伏現象——幾率計算之簡單套用
15.5.1 氣體密度起伏
15.5.2 折光率與密度起伏
15.5.3 原子核之α衰變
15.5.4 Shot效應
習題
第16章 統計力學——Maxwell-Boltzmann理論
16.1 分子密度之分布
16.2 速度的分布問題——幾率與熵
16.3 “最可能態”：μ空間法
16.4 Maxwell-Boltzmann統計力學——Γ空間法及Ergodic假定
16.5 統計力學與不可逆過程
16.6 幾率與熱力學
16.7 總結
16.7.1 幾率觀念與熱力學觀念的關係
16.7.2 統計力學的力學部分
習題
第17章 Darwin及Fowler平均值法
17.1 平均值
17.2 Darwin-Fowler法與熱力學
習題
第18章 統計力學——系綜理論
18.1 Gibbs之系綜理論
18.1.1 微正則系綜(microcanonical ensemble)
18.1.2 正則系綜(canonical ensemble，亦稱macrocanonical ensemble)
18.1.3 大正則系綜(grand canonical ensemble)
18.2 系綜理論，熱力學熵定律及氣體運動論之H定理
18.3 微正則系綜與熱力學
18.4 正則系綜與熱力學
18.4.1 平衡態系
18.4.2 兩個系之合併
18.4.3 起伏
18.5 大正則系綜
18.5.1 熱力函式
18.5.2 起伏
18.5.3 Gibbs之佯謬
18.6 Maxwell-Boltzmann，Darwin-Fowler，Gibbs三種統計力學
習題
第19章 Boltzmann，Bose-Einstein及Fermi-Dirac統計
19.1 引言
19.2 Bose統計——黑體輻射Planck公式
19.3 Bose-Einstein統計
19.4 Fermi-Dirac統計
19.5 三種統計的關係——L.Brillouin法
19.6 簡併系統
19.6.1 弱簡併：γ<0，e?1
19.6.2 強簡併之B-E氣體(γ=0謂為完全簡併)
19.6.3 愛因斯坦凝結
19.6.4 強簡併之F-D氣體，γ?1
19.7 金屬中之電子、原子分子中之電子
19.8 量子統計對金屬輸運性質之套用
19.9 量子統計對電熱現象之套用
19.9.1 Thomson效應
19.9.2 Seeback效應
19.9.3 Peltier效應
習題
第20章 量子統計與量子力學
20.1 引言
20.2 F-D統計
20.3 B-E統計
20.4 Boltzmann統計
第21章 微觀的可逆性與巨觀的不可逆性
21.1 導言
21.2 熱力學第零定律
21.3 巨觀觀點的幾率性及不可逆性
21.4 由微觀描述至巨觀描述：收縮法
索引
總序
引言
參考文獻
第一部分 熱力學
第1章 引論
1.1 一些巨觀的觀念：平衡態，溫度，熱力學第零定律
1.1.1 物理系統
1.1.2 平衡態
1.1.3 態函式
1.1.4 熱力學第零定律
1.1.5 溫度
1.1.6 態函式與非態函式
1.2 一些巨觀的係數
1.2.1 等壓(isobaric，或isopiestic)變遷：膨脹係數α
1.2.2 等容積(isochoric，或isopycnic，或isosteric)變遷：壓力係數β
1.2.3 等溫(isothermal)變遷：壓縮係數κ
1.2.4 體積彈性係數B(bulk modulus)
1.3 外延量與內含量(extensive and intensive quantity)
習題
第2章 熱力學第一定律
2.1 第一定律：能之守恆
2.2 第一定律的套用：氣體的比熱
2.3 焓
2.4 絕熱過程：比熱cp，cV
2.5 第一定律於熱力化學之套用
2.5.1 物態的變遷
2.5.2 溶解及稀釋
2.5.3 化學反應
2.5.4 周環的過程
第3章 熱力學第二定律
3.1 可逆及不可逆過程
3.1.1 氣體的絕熱壓縮及膨脹
3.1.2 氣體的等溫壓縮及膨脹
3.1.3 氣體的“自由膨脹”
3.1.4 熱的傳導
3.1.5 摩擦生熱
3.1.6 氣體擴散
3.2 熱力學第二定律
3.3 Carnot循環過程
3.4 絕對溫度標
3.5 熵
3.6 可逆的絕熱過程，δQ=0，dS=0
3.7 熵與第二定律
3.8 氣體擴散混合之熵改變
3.9 熱力學函式與第二定律
3.9.1 熱力學函式及微分關係
3.9.2 第二定律
3.10 第二定律的套用
3.11 Joule-Thomson實驗——冷卻機原理
3.12 磁性
3.12.1 順磁性物體，如稀有土屬原子，氧O2，NO2分子等
3.12.2 鐵磁性，如鐵，鎳，鈷等
3.12.3 磁比熱
3.12.4 以絕熱消磁化(demagnetization)產生低溫度法
附錄 熱力學函式
習題
第4章 熱力平衡
4.1 熱力平衡的條件
4.2 外力場下的熱力平衡
4.3 相轉變
4.3.1 第一階相轉變
4.3.2 第二階相轉變
4.4 相轉變——van der Waals氣體
4.5 Gibbs之相定則
4.6 化學反應平衡——質量作用定律
4.6.1 質量作用定律
4.6.2 Van’t Hoff反應等壓式
4.6.3 Braun-Le Chatelier原理
4.6.4 Van’t Hoff反應等體積式
4.7 光譜之恆星分類——Saha氏理論
第5章 第二定律之Carathéodory氏式
5.1 積分因子(integrating factor)
5.2 積分因數存在之條件：幾何解釋
5.3 Carathéodory之熱力學第二定律
5.4 ΔS≥0
第6章 第三定律
習題
第二部分 氣體運動論
第7章 氣體運動論
7.1 氣體的壓力，溫度，動能
7.2 能之等分配定律
7.3 平均自由徑，移動率
7.4 均功定理，氣態方程式
7.5 分子速度分布——Maxwell分布
附錄 van der Waals氣體方程式
第8章 Boltzmann方程式及H定理
8.1 Boltzmann方程式
8.2 Boltzmann方程式之不可逆性——H定理
8.3 平衡態
8.4 H定理，熱力學與不可逆性
習題
第9章 氣體之熱傳導，黏性及擴散
9.1 輸運現象
9.2 熱之傳導
9.3 黏性
9.4 擴散
9.5 其他不可逆過程
第10章 Brownian運動
10.1 Fokker-Planck方程式
10.2 J.Perrin(1908年)作兩個實驗，不僅證實上述理論，且首次量得Avogadro數N之值
10.3 Langevin的方法
第11章 Boltzmann方程式之解：輸運係數
11.1 氣體運動方程式
11.2 Boltzmann方程式之解：Chapman，Enskog法
11.3 Boltzmann方程式——若干基本問題
11.3.1 高密度氣體的問題
11.3.2 起伏的問題
11.3.3 Boltzmann方程式的基礎
第12章 氣體之運動——統計理論
12.1 Liouville方程式及系綜
12.2 Bogoliubov，Born，Green，Kirkwood，Yvon方程式系
12.2.1 參數ξ之選擇
12.2.2 氣體
12.3 B-B-G-K-Y方程式之解：多時標方法
12.4 游離體的運動方程式
第13章 不可逆熱力學引論
13.1 熵之產生，熱傳導
13.2 熱電現象
13.2.1 Peltier效應
13.2.2 Thomson效應
13.2.3 Seebeck效應
13.2.4 Seebeck效應與Peltier效應
13.2.5 Peltier效應，Thomson效應與Seebeck效應
13.3 不可逆熱力學——熱電現象
13.4 Onsager互易關係
第14章 幾率，Markov過程與不可逆性
14.1 Markov過程
14.1.1 無規過程
14.1.2 穩定無規過程
14.1.3 Gauss穩定無規過程
14.1.4 有條件的幾率
14.1.5 Markov過程
14.1.6 穩定Markov過程
14.2 起伏散逸關係，Brownian運動
14.3 幾率與時間的矢向——不可逆性
14.4 “主方程式”
習題
第三部分 統計力學
第15章 幾率引論
15.1 幾率觀念
15.2 幾率，平均值
15.3 連續變數之幾率
15.4 中心極限定理
15.5 起伏現象——幾率計算之簡單套用
15.5.1 氣體密度起伏
15.5.2 折光率與密度起伏
15.5.3 原子核之α衰變
15.5.4 Shot效應
習題
第16章 統計力學——Maxwell-Boltzmann理論
16.1 分子密度之分布
16.2 速度的分布問題——幾率與熵
16.3 “最可能態”：μ空間法
16.4 Maxwell-Boltzmann統計力學——Γ空間法及Ergodic假定
16.5 統計力學與不可逆過程
16.6 幾率與熱力學
16.7 總結
16.7.1 幾率觀念與熱力學觀念的關係
16.7.2 統計力學的力學部分
習題
第17章 Darwin及Fowler平均值法
17.1 平均值
17.2 Darwin-Fowler法與熱力學
習題
第18章 統計力學——系綜理論
18.1 Gibbs之系綜理論
18.1.1 微正則系綜(microcanonical ensemble)
18.1.2 正則系綜(canonical ensemble，亦稱macrocanonical ensemble)
18.1.3 大正則系綜(grand canonical ensemble)
18.2 系綜理論，熱力學熵定律及氣體運動論之H定理
18.3 微正則系綜與熱力學
18.4 正則系綜與熱力學
18.4.1 平衡態系
18.4.2 兩個系之合併
18.4.3 起伏
18.5 大正則系綜
18.5.1 熱力函式
18.5.2 起伏
18.5.3 Gibbs之佯謬
18.6 Maxwell-Boltzmann，Darwin-Fowler，Gibbs三種統計力學
習題
第19章 Boltzmann，Bose-Einstein及Fermi-Dirac統計
19.1 引言
19.2 Bose統計——黑體輻射Planck公式
19.3 Bose-Einstein統計
19.4 Fermi-Dirac統計
19.5 三種統計的關係——L.Brillouin法
19.6 簡併系統
19.6.1 弱簡併：γ<0，e?1
19.6.2 強簡併之B-E氣體(γ=0謂為完全簡併)
19.6.3 愛因斯坦凝結
19.6.4 強簡併之F-D氣體，γ?1
19.7 金屬中之電子、原子分子中之電子
19.8 量子統計對金屬輸運性質之套用
19.9 量子統計對電熱現象之套用
19.9.1 Thomson效應
19.9.2 Seeback效應
19.9.3 Peltier效應
習題
第20章 量子統計與量子力學
20.1 引言
20.2 F-D統計
20.3 B-E統計
20.4 Boltzmann統計
第21章 微觀的可逆性與巨觀的不可逆性
21.1 導言
21.2 熱力學第零定律
21.3 巨觀觀點的幾率性及不可逆性
21.4 由微觀描述至巨觀描述：收縮法
索引
