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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发展息息相关。小到温度计、路面的空隙,大到火箭、神州飞船飞天等等,热现象几乎无处不在。 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。理解统计物理的思想方法,为以后学习其他课程打好基础。
—— 课程团队
课程概述
  • 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。

  • 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。

  • 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

本课程成绩分为合格和优秀。总评成绩大于60分(含60分)为合格;总评成绩大于85分(含85分)为优秀。具体标准见评分规则。

课程大纲
预备知识

高等数学微积分基础、力学。

参考资料
  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

Q :  老师,我们每周是否需要看完本周的所有视频,并完成每周的测试题?

A :  是的。带*号的章节为选读内容。


Q :  老师,我们如果对于视频中的内容有疑惑,该怎么做?

A:建议先在讨论区提出,同学们一起讨论,也可线下咨询我。同时,我还会用其他的线上课程形式,帮助同学们答疑解惑。