具体描述
内容简介
《热力学·统计物理（第五版）》是“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材，是作者在第四版的基础上全面修订而成的。本次修订保持了原书叙述简明、便于教学的特点，在此基础上增删和改写了部分章节，对某些问题的讲述作了修改和补充，使《热力学·统计物理（第五版）》的内容更加充实、新颖，科学性、先进性和教学适用性有了进一步的增强。《热力学·统计物理（第五版）》共11章，内容包括：热力学的基本规律，均匀物质的热力学性质，单元系的相变，多元系的复相平衡和化学平衡，不可逆过程热力学简介，近独立粒子的*概然分布，玻耳兹曼统计，玻色统计和费米统计，系综理论，涨落理论，非平衡态统计理论。
《热力学·统计物理（第五版）》可作为高等学校物理类各专业的教材，也可供其他有关人员参考。
内页插图
目录
导言第一章 热力学的基本规律
§1．1 热力学系统的平衡状态及其描述
§1．2 热平衡定律和温度
§1．3 物态方程
§1．4 功
§1．5 热力学第一定律
§1．6 热容和焓
§1．7 理想气体的内能
§1．8 理想气体的绝热过程附录
§1．9 理想气体的卡诺循环
§1．10 热力学第二定律
§1．11 卡诺定理
§1．12 热力学温标
§1．13 克劳修斯等式和不等式
§1．14 熵和热力学基本方程
§1．15 理想气体的熵
§1．16 热力学第二定律的数学表述
§1．17 熵增加原理的简单应用
§1．18 自由能和吉布斯函数
习题
第二章 均匀物质的热力学性质
§2．1 内能、焓、自由能和吉布斯函数的全微分
§2．2 麦氏关系的简单应用
§2．3 气体的节流过程和绝热膨胀过程
§2．4 基本热力学函数的确定
§2．5 特性函数
§2．6 热辐射的热力学理论
§2．7 磁介质的热力学
§2．8 获得低温的方法
习题
第三章 单元系的相变
§3．1 热动平衡判据
§3．2 开系的热力学基本方程
§3．3 单元系的复相平衡条件
§3．4 单元复相系的平衡性质
§3．5 临界点和气液两相的转变
§3．6 液滴的形成
§3．7 相变的分类
§3．8 临界现象和临界指数
§3．9 朗道连续相变理论
习题
第四章 多元系的复相平衡和化学平衡 热力学第三定律
§4．1 多元系的热力学函数和热力学方程
§4．2 多元系的复相平衡条件
§4．3 吉布斯相律
§4．4 二元系相图举例附录
§4．5 化学平衡条件
§4．6 混合理想气体的性质
§4．7 理想气体的化学平衡
§4．8 热力学第三定律
习题
第五章 不可逆过程热力学简介
§5．1 局域平衡熵流密度与局域熵产生率
§5．2 线性与非线性过程 昂萨格关系
§5．3 温差电现象
§5．4 最小熵产生定理
§5．5 化学反应与扩散过程
§5．6 非平衡系统在非线性区的发展判据
§5．7 三分子模型与耗散结构的概念
习题
第六章 近独立粒子的最概然分布
§6．1 粒子运动状态的经典描述
§6．2 粒子运动状态的量子描述
§6．3 系统微观运动状态的描述
§6．4 等概率原理
§6．5 分布和微观状态
§6．6 玻耳兹曼分布
§6．7 玻色分布和费米分布
§6．8 三种分布的关系
习题
第七章 玻耳兹曼统计
§7．1 热力学量的统计表达式
§7．2 理想气体的物态方程
§7．3 麦克斯韦速度分布律
§7．4 能量均分定理
§7．5 理想气体的内能和热容
§7．6 理想气体的熵
§7．7 固体热容的爱因斯坦理论
§7．8 顺磁性固体
§7．9 负温度状态
习题
第八章 玻色统计和费米统计
§8．1 热力学量的统计表达式
§8．2 弱简并理想玻色气体和费米气体
§8．3 玻色-爱因斯坦凝聚
§8．4 光子气体
§8．5 金属中的自由电子气体
习题
第九章 系综理论
§9．1 相空间刘维尔定理
§9．2 微正则系综
§9．3 微正则系综理论的热力学公式 附录
§9．4 正则系综
§9．5 正则系综理论的热力学公式
§9．6 实际气体的物态方程
§9．7 固体的热容
§9．8 液4He的性质和朗道超流理论 附录
§9．9 伊辛模型的平均场理论附录
§9．10 巨正则系综
§9．11 巨正则系综理论的热力学公式
§9．12 巨正则系综理论的简单应用 附录
习题
第十章 涨落理论
§10．1 涨落的准热力学理论
§10．2 临界点邻域序参量的涨落
§10．3 序参量涨落的空间关联
§10．4 临界指数的标度关系普适性
§10．5 布朗运动理论
§10．6 布朗颗粒动量的扩散和时间关联
§10．7 布朗运动简例
习题
第十一章 非平衡态统计理论初步
§11．1 玻耳兹曼方程的弛豫时间近似
§11．2 气体的黏性现象
§11．3 金属的电导率
§11．4 玻耳兹曼积分微分方程
§11．5 H定理
§11．6 细致平衡原理与平衡态的分布函数
习题
附录
A 热力学常用的数学结果
B 概率基础知识
C 统计物理学常用的积分公式
索引
参考书目
物理常量表
用户评价
我必须说，这本书在我学习物理的道路上起到了至关重要的作用，它不仅是我知识的源泉，更是我思维的启蒙。作者的讲解方式非常具有启发性，他总能在看似简单的概念中挖掘出深刻的物理内涵。我记得在讲解“热力学第二定律”时，作者并没有仅仅停留在“孤立系统熵值永不减小”这个表述上，而是深入探讨了熵增的统计力学根源，并且通过各种思想实验，比如“热寂说”等，来展示其深远的意义。这种“追根溯源”的讲解方式，让我对物理定律有了更深刻的理解，也激发了我对科学哲学的好奇心。书中的习题也是我非常看重的一部分，它们的设计非常巧妙，既能检验我对基础知识的掌握程度，又能引导我去思考更复杂的问题。我曾经花了一个下午的时间去解决一道关于“相图”的习题，虽然过程有些曲折，但最终豁然开朗的感觉，让我觉得一切的努力都是值得的。作者在讲解的过程中，还经常会引用一些最新的研究成果和实验数据，这让我觉得我所学习的知识是与时俱进的，并且能够感受到科学研究的最新动态。这本书不仅仅教会我知识，更重要的是，它教会了我如何去独立思考，如何去面对未知的挑战，以及如何去享受探索科学的乐趣。
评分我一直认为，好的科普读物能够将复杂的科学概念变得易于理解，而这本书则将这一点做到了极致，甚至超越了我的期待。作者拥有极强的文字驾驭能力，他能够用生动形象的语言，将那些看似高深莫测的热力学和统计物理学概念，转化为一幅幅鲜活的图景。我至今仍清晰地记得，作者在讲解“功”与“热”的关系时，用了一个非常贴切的比喻，将它们比作两种不同的“能量转移方式”，并且用简单的实验来佐证，让我对功热转换有了直观的认识。书中的逻辑结构也极其严谨，作者在引入新的概念时，总会先回顾之前学过的知识，并且明确指出新概念与旧概念之间的联系与区别，这种循序渐进的讲解方式，让我能够轻松地跟随作者的思路，逐步构建起对整个学科的认知体系。我特别欣赏作者在讲解一些宏观热力学定律时，会穿插一些微观统计的解释，这让我看到了宏观世界与微观世界之间奇妙的联系，也让我对物理学的统一性有了更深的感悟。书中穿插的许多历史故事和科学家的趣闻轶事，也为枯燥的理论学习增添了不少乐趣，让我觉得这些物理定律的背后，是无数科学家智慧与汗水的结晶。这本书不仅仅教会了我知识，更重要的是，它教会了我如何去思考，如何去探索，如何去热爱科学。
评分这本书在我手中已经留下了厚厚的阅读痕迹，每一处划线、每一个批注，都记录着我与这位“无形老师”的交流。作者的写作风格非常独特，他善于用宏大的视角来审视问题，并且将微观的粒子行为与宏观的物理规律巧妙地联系起来。我记得第一次读到关于“黑体辐射”的章节时，作者并没有直接给出普朗克的量子假设，而是先详细描述了经典物理学在解释黑体辐射时遇到的困难，然后引出了量子理论的革命性突破，这种“历史回溯”的方式，让我深刻理解了科学发展的逻辑和必然性。书中的公式推导过程清晰明了，作者总会在关键步骤给出详细的解释，并且说明每一步的物理意义，这让我能够理解公式是如何得来的，而不是死记硬背。我尤其欣赏作者在讲解“玻尔兹曼统计”时，那种严谨的数学推导和深刻的物理洞察力的结合，他不仅给出了公式，更解释了这些公式背后的统计思想，让我对概率和统计在物理学中的重要性有了更深的认识。而且，书中穿插的许多关于热力学与宇宙演化、信息论等前沿领域的讨论，也极大地拓展了我的视野，让我看到了热力学和统计物理学在现代科学中的巨大影响力。这本书不仅仅是一本教材，更是一扇让我窥探科学前沿的窗口。
评分这本书我前前后后翻了好几遍，每次都有新的体会，真的是一本值得反复研读的宝藏。刚拿到手的时候，就被它厚重的分量和严谨的排版所吸引，感觉不像是一本普通的教科书，更像是一本值得珍藏的学术著作。我记得第一次打开的时候，就被开篇的引言深深打动了，作者用一种非常宏大且富有哲学思辨的视角来引入热力学和统计物理这两个概念，一下子就把我的思绪拉到了宇宙的宏观尺度，让我对这些看似枯燥的物理定律产生了莫名的敬畏感。书中的每一个概念，无论是熵、自由能，还是玻尔兹曼分布、费米-狄拉克分布，作者都力求从最基础的原理出发，循序渐进地进行讲解。我尤其喜欢作者在讲解一些抽象概念时，会穿插一些生动的物理图像和类比，这对于我这种理解能力稍显迟钝的读者来说，简直是福音。比如，当讲到熵的时候，作者并没有仅仅给出数学公式，而是用房间的整洁程度、气体的扩散等生活中的例子来帮助我们直观地理解熵增原理。这种“由浅入深”的学习方式，让我能够一步步地消化吸收这些复杂的知识，而不是被一大堆公式和术语吓倒。而且，书中的习题也非常有代表性，既有巩固基础的概念题，也有需要深入思考的综合题，解答这些习题的过程，也是我对书中内容进行二次消化和理解的过程，非常有挑战性，但也非常有成就感。总的来说，这本书不仅仅是一本教材，更像是一位循循善诱的良师，它教会我的不仅仅是物理知识，更是科学思维的严谨和探究精神。
评分这本书给我的感觉，就像是一场精心策划的科学之旅，每一章都是一个独特的目的地，而作者则是那位技艺高超的向导。他不仅熟悉这片知识的土地，更懂得如何带领我们去发现其中的奥秘。我尤其喜欢作者在讲解“自由能”这个概念时，他并没有直接给出复杂的数学公式，而是从“系统在恒温恒压下能否自发进行某个过程”这个更本质的问题出发，引导我们去理解自由能的物理意义，并最终推导出它的表达式。这种“问题驱动”的学习方式，让我觉得学习的过程充满了探索的乐趣。书中的图解部分也是我非常看重的一点，那些精美的图表，配合简洁明了的文字，将复杂的物理过程可视化，让我能够在脑海中形成清晰的物理图像，这对于理解抽象概念至关重要。我记得在学习“统计系综”的时候，书中那些关于微正则系综、正则系综、巨正则系综的对比图，简直是帮助我理解这三个重要概念的“神器”，让我瞬间明晰了它们之间的联系与区别。而且，作者在讲解每一个概念时，都会强调其物理意义和应用场景，这让我觉得我所学的知识是有实际价值的，而不是空中楼阁。这本书不仅仅教会我知识，更教会了我如何将抽象的物理概念与现实世界联系起来，这对于我未来的学习和工作都非常有益。
评分在我看来，这本书不仅仅是一本教科书，更像是一扇通往科学殿堂的大门，而作者就是那位为我们引路的热情向导。他用一种极其生动且充满智慧的方式，将复杂晦涩的热力学和统计物理学概念一一呈现。我至今仍能清晰地回忆起，作者在讲解“功”与“热”的区别时，用了一个非常贴切的生活化比喻，将它们比作两种不同的“能量转移方式”，并且通过一系列简单的思考实验来佐证，让我对功热转换有了非常直观的理解。书中的插图也做得极其精美，那些描绘微观粒子运动的示意图，配合简洁明了的文字解释，将抽象的概念具象化，让我在大脑中构建出清晰的物理画面。我尤其欣赏作者在讲解“相变”的时候，书中关于临界点附近物质性质变化的插图，简直是一件艺术品，它让我看到了物质在极端条件下的奇妙变化。而且，作者在讲解每一个概念时，都会强调其物理意义和应用场景，这让我觉得我所学的知识是有实际价值的，而不是空中楼阁。这本书不仅仅教会我知识，更重要的是，它教会了我如何将抽象的物理概念与现实世界联系起来，这对于我未来的学习和工作都非常有益。
评分读这本书的体验，就像是在一座古老的图书馆里，与一位经验丰富的学者进行一场深度的交流。作者的语言风格沉稳而严谨，每一个字都充满了对科学的敬畏。我至今仍记得，作者在讲解“统计系综”的概念时，用了一个非常生动的类比，将不同的系综比作对同一事物的不同观察角度，让我对抽象的统计概念有了直观的理解。书中的数学推导过程也是我最欣赏的部分，作者在进行推导时，总是会详细地写出每一步的逻辑，并且解释清楚每一个符号的含义，这让我这个数学基础相对薄弱的学生，也能跟得上思路，并且理解推导的本质。我尤其喜欢作者在讲解“量子统计力学”时，那种将微观粒子世界和宏观统计规律巧妙结合的方式，让我感受到了物理学统一性的魅力。那些关于玻色子和费米子的奇妙性质，在作者的笔下，变得生动有趣，不再是枯燥的符号。这本书也极大地拓展了我对物理世界尺度的认知，从微观粒子的量子行为到宏观宇宙的热力学演化，我都感受到了作者在知识广度上的强大驾驭能力。阅读这本书的过程，与其说是学习，不如说是在与一位博学而睿智的智者进行一场深入的对话，它激发起我对科学的无限好奇，也培养了我解决复杂问题的能力。
评分这本书给我的感觉就像是在一座宏伟的知识殿堂里进行一场深度探险，每一次翻页都充满了惊喜与挑战。作者的叙事风格非常独特，他似乎有一种魔力，能够将那些晦涩难懂的物理定律变得鲜活起来。我记得在学习能量守恒定律的时候，作者并没有直接罗列公式，而是从古希腊哲学家对能量的朴素认识讲起，一直追溯到现代物理学对其的深刻理解，这种历史的纵深感让我觉得物理学不仅仅是冷冰冰的数学，更是人类智慧的结晶。书中的图解部分也做得极其出色，那些精巧的示意图，配合清晰的文字解释，将一些抽象的概念具象化，让我能够在大脑中构建出清晰的物理画面。比如，在讲解相变的时候，书中关于临界点附近物质性质变化的插图，简直是一件艺术品，它让我看到了物质在极端条件下的奇妙变化。我尤其欣赏作者在处理一些争议性或者前沿性问题时的严谨态度，他会详细列出不同的理论观点，并分析它们的优缺点，鼓励读者独立思考。这种开放式的探讨方式，让我受益匪浅。这本书也极大地拓展了我对物理世界尺度的认知，从微观粒子的量子行为到宏观宇宙的热力学演化，我都感受到了作者在知识广度上的强大驾驭能力。阅读这本书的过程，与其说是学习，不如说是在与一位博学而睿智的智者进行一场深入的对话，它激发起我对科学的无限好奇，也培养了我解决复杂问题的能力。
评分这本书简直就是我的“物理圣经”，我甚至会把它放在床头，睡前翻几页，总能在不知不觉中获得新的启发。作者的文字功底极其深厚，他能够用最朴实无华的语言，描绘出最深刻的物理原理。我记得我第一次接触到“熵”这个概念的时候，是在一本通俗读物里，当时觉得很玄乎，但在这本书里，作者用了一种非常接地气的方式来讲解，他将熵比作“信息丢失”或者“无序度”，并且通过一系列实验和思想实验来论证，比如“麦克斯韦妖”的思考，让我对熵的理解瞬间清晰了很多。书中的数学推导也是我最欣赏的部分之一，作者在进行公式推导的时候，总是会详细地写出每一步的逻辑，并且解释清楚每一个符号的含义，这让我这个数学基础不太扎实的读者，也能跟得上思路，并且理解推导的本质。我尤其喜欢作者在讲解量子统计力学部分时，那种将微观粒子世界和宏观统计规律巧妙结合的方式，让我感受到了物理学统一性的魅力。那些关于玻色子和费米子的奇妙性质，在作者的笔下，变得生动有趣，不再是枯燥的符号。这本书不仅仅教会我知识，更教会了我一种严谨的学习方法，它让我明白，要真正理解一个物理概念，不能仅仅停留在表面，而要深入到其背后的原理和推导过程。
评分这本书就像一位循循善诱的老师，它不仅传授知识，更注重培养读者的思考能力。我一直觉得，学习物理最难的就是理解那些抽象的概念，但这本书在这方面做得非常出色。作者在讲解每一个概念时，都会从实际的物理现象出发，引导读者去思考，去探究背后的原因。例如，在讲解热传导的时候，作者并没有直接给出傅里叶定律，而是先描述了不同物体导热能力的差异，然后通过对微观粒子相互作用的分析，逐步引出宏观的传热规律。这种“知其然，更知其所以然”的学习方式，让我对物理学有了更深刻的理解。书中的插图也十分精美，我尤其喜欢那些描绘微观粒子运动的示意图，它们就像是打开了物理世界的一扇窗，让我得以窥见那些肉眼无法看见的奇妙景象。而且，书中的习题设计也非常巧妙，它不仅仅是为了检验学生的理解程度，更是为了引导学生去发现新的问题，去探索更深层次的物理规律。我经常会花很长时间去思考一道习题，即使最后没有完全解决，也能从中获得很多灵感。这本书的排版也非常人性化，清晰的章节划分，合理的公式标注，都让阅读过程变得顺畅而愉快。总而言之，这本书不仅仅是一本物理教材，更是一本能够激发读者科学兴趣，培养科学思维的优秀读物。
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