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热学
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spContent=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。让我们跟随西安交通大学的方爱平团队走进热学的世界。
—— 课程团队
课程概述
  1. 课程性质、目的

    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。

  2. 课程内容简介

    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。

  3. 基本要求

    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。

    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。

    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。

成绩 要求

完成课程学习,每周测验占40%,期末考试成绩占50%,论坛表现占10%。学习网站的成绩将作为课程最后成绩的重要依据之一。

 

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。