熱物理概念（第2版）：熱力學與統計物理學 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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[英] Stephen，J.Blundell，[英] Katherine，M.Blundell 著，鞠國興 譯

圖書標籤:

• 熱物理
• 熱力學
• 統計物理
• 物理學
• 高等教育
• 教材
• 理工科
• 熱學
• 概念物理
• 大學物理

齣版社： 清華大學齣版社

ISBN：9787302408369

版次：1

商品編碼：12307795

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2015-09-01

用紙：膠版紙

頁數：508

字數：807000

正文語種：中文

內容簡介

　　《熱物理概念（第2版）：熱力學與統計物理學》詳細介紹瞭作為熱力學和統計物理學基礎的一些主要原理以及它們的應用。書中以非常清晰的方式介紹和討論瞭熱力學和統計物理學中的一些核心概念，通過非常豐富的實例說明新的概念、方法和原理，對於相關的曆史背景和發現過程也作瞭比較具體的描述。
　　《熱物理概念（第2版）：熱力學與統計物理學》關於概念、原理和方法的應用涉及天體物理、大氣物理、信息和通信理論、凝聚態物理等眾多學科，體現瞭基本理論和方法的廣泛適用性。
　　全書分為9部分，內容包括：準備知識、氣體動理學理論、輸運和熱擴散、熱力學定律、熱力學第二定律、熱力學的應用、統計力學、超齣理想氣體以及特殊專題。為突齣主題，每部分分為篇幅大緻相當的數章，全書共37章，每章末包含瞭本章小結、拓展閱讀以及練習題，有助於加深對概念、原理和方法的理解。
　　《熱物理概念（第2版）：熱力學與統計物理學》可作為綜閤大學或師範院校物理學以及相關專業的熱力學與統計物理課程的教材或教學參考書，也可供其他有關人員參考。

內頁插圖

目錄

第1部分 準備知識
第1章 引言
1．1 什麼是摩爾？
1．2 熱力學極限
1．3 理想氣體
1．4 組閤問題
1．5 本書計劃
本章小結
練習
第2章 熱量
2．1 熱量的一個定義
2．2 熱容
本章小結
練習
第3章 概率
3．1 離散概率分布
3．2 連續概率分布
3．3 綫性變換
3．4 方差
3．5 綫性變換和方差
3．6 獨立變量
3．7 二項式分布
本章小結
拓展閱讀
練習
第4章 溫度與玻爾茲曼因子
4．1 熱平衡
4．2 溫度計
4．3 宏觀態與微觀態
4．4 溫度的一個統計定義
4．5 係綜
4．6 正則係綜
4．7 玻爾茲曼分布的應用
本章小結
拓展閱讀
練習

第2部分 氣體動理學理論
第5章 麥剋斯韋一玻爾茲曼分布
5．1 速度分布
5．2 速率分布
5．2．1 （v）和（v2）
5．2．2 一個氣體分子的平均動能
5．2．3 f（v）的極大值
5．3 實驗驗證
本章小結
練習
第6章 壓強
6．1 分子的分布
6．1．1 立體角
6．1．2 在某一方嚮上以某一速率運動的分子數
6．1．3 撞擊器壁的分子數
6．2 理想氣體定律
6．3 道爾頓定律
本章小結
練習
第7章 分子瀉流
7．1 通量
7．2 瀉流
本章小結
練習
第8章 平均自由程和碰撞
8．1 平均碰撞時間
8．2 碰撞截麵
8．3 平均自由程
本章小結
練習
……

第3部分 輸運和熱擴散
第4部分 第一定律
第5部分 第二定律
第6部分 熱力學的應用
第7部分 統計力學
第8部分 超越理想氣體
第9部分 特殊專題

附錄

前言/序言

　　熱物理是任何本科生物理課程的一個核心部分，它既包括經典熱力學（主要是在19世紀建立的，並且是由希望理解熱機使用中熱轉化為功這個問題所驅動的）的基礎，也包括統計力學f由玻爾茲曼以及吉布斯建立，它關注係統的基本微觀態的統計行為）的基礎。學生常常發現這些專題是非常難以理解的，這個問題是與不熟悉數學特彆是概率統計中的一些基本概念相關的。此外，傳統的熱力學關注蒸汽機，而這些對於21世紀的學生而言似乎是遙遠的，並且在很大程度上與他們是不相關的，這是非常遺憾的事情，因為理解熱物理對於幾乎全部近代物理以及在21世紀中我們所麵臨的重要技術挑戰均是關鍵的。
　　本書的目的是介紹熱物理中的一些核心概念，通過來自天體物理、大氣物理、激光物理、凝聚態物理以及信息論中的許多近代例子充實這些方麵的內容，對重要的數學原理，特彆是與概率統計相關的原理進行比較詳細的討論，力圖補充一些材料，而不再自動假定它們已包含在各學校的數學課程之中。此外，附錄中還包含一些有用的數學，例如各種積分、數學結果以及恒等式。遺憾的是，掌握研究熱物理所需的數學並沒有捷徑，但是附錄中的材料提供瞭有用的備忘錄。
　　關於熱物理這個學科的許多教程是按照曆史發展來講授的：先講授氣體動理學理論，再是經典熱力學，最後是統計力學。在其他一些教程中，先由經典熱力學原理開始，然後是統計力學，直到最後纔是動理學理論。盡管這兩種方法各有優缺點，但是我們著力於一種更為有機統一的處理方法，例如，我們用一種直截瞭當的統計力學觀點引進溫度，而不是基於有些抽象的卡諾熱機。然而，我們確實將對配分函數以及統計力學的詳細討論推遲到介紹瞭態函數之後，這使得對配分函數的計算更為方便，我們相對比較早地介紹氣體動理學理論，因為它提供瞭一個簡單且很好定義的平颱，可以在其上使用概率分布的一些簡單概念。在牛滓大學開設的課程中，這種方法效果良好，但是在其他一些地方，因為動理學理論僅在課程的較後階段纔學習，我們已設計本書的內容安排，使得省略動理學理論的章節不會引起一些問題，詳情參見第11頁的圖1.5。此外，本書中的某些部分包含一些更為高等的材料（常常置於方框中，或者書的最後部分），在初次閱讀時可以跳過這些部分。
　　本書編排為一係列短而易於消化的章節，每一章介紹一個新概念或者說明一個重要的應用，大多數讀者可以從示例開始學習，書中給齣瞭許多有計算過程的實例，以便於在引入概念時讀者可以逐步熟悉這些概念。每章末都提供瞭一些練習題，學生可以由此進行方方麵麵的實際應用，

《熱物理概念（第2版）：熱力學與統計物理學》 關於本書： 《熱物理概念（第2版）：熱力學與統計物理學》是一部嚴謹而富有洞察力的著作，旨在為讀者構建對熱物理學的堅實理解。本書聚焦於熱力學和統計物理學的核心概念，以清晰、連貫的方式闡述瞭這些重要學科的原理及其相互關聯。它不僅是物理學專業學生的重要參考資料，也適閤對物質世界基本規律感興趣的任何人士閱讀。 內容亮點： 本書采用瞭一種循序漸進的教學方法，從最基礎的概念入手，逐步深入到更為復雜的理論。 熱力學基礎： 書中對熱力學的四大定律進行瞭詳盡的闡述，並在此基礎上引申齣功、熱、內能、熵、自由能等關鍵概念。讀者將學習到如何運用熱力學定律分析和預測宏觀係統的行為，理解能量轉化和傳遞的本質。通過對循環過程、相變以及化學反應等實際應用的探討，本書展示瞭熱力學在工程、材料科學、化學等領域的重要作用。 統計物理學的視角： 區彆於宏觀的熱力學描述，統計物理學從微觀粒子的行為齣發，解釋瞭宏觀熱力學量的由來。本書深入講解瞭玻爾茲曼統計、費米-狄拉剋統計和玻色-愛因斯坦統計等統計係綜，揭示瞭不同類型粒子的行為規律。讀者將理解為何在宏觀尺度上齣現的規律，在微觀層麵有著深刻的統計基礎，例如溫度、壓強和熵的微觀起源。 連接微觀與宏觀： 本書的一大特色在於它有效地連接瞭微觀的統計描述與宏觀的熱力學現象。通過對配分函數、漲落理論以及相變的統計解釋，本書幫助讀者理解宏觀世界中看似簡單的現象背後所蘊含的精妙統計機製。這種視角轉換對於培養深層次的物理直覺至關重要。 深入的理論推導與例證： 書中包含瞭嚴謹的數學推導，確保瞭理論的準確性和邏輯性。同時，作者提供瞭大量的例題和習題，覆蓋瞭從基本概念的應用到復雜問題的解決，幫助讀者鞏固所學知識，並提升分析解決問題的能力。這些例題不僅限於純理論，還常常聯係實際物理係統，增加瞭學習的趣味性和實用性。 前沿概念的引入： 除瞭經典的熱力學和統計物理學內容，本書還對一些前沿概念進行瞭適度的介紹，為讀者提供瞭更廣闊的視野，引導他們進一步探索該領域的發展方嚮。 本書的價值： 《熱物理概念（第2版）：熱力學與統計物理學》不僅僅是一本教科書，更是一本啓迪思維的工具。它旨在培養讀者獨立思考和解決物理問題的能力，使他們能夠深刻理解物質世界的運作方式。無論是作為學習的起點，還是作為深入研究的參考，本書都將為讀者提供寶貴的支持。 適用讀者： 物理學、化學、工程學等相關專業的本科生和研究生。 需要深入理解熱力學和統計物理學原理的研究人員。 對物質世界的微觀與宏觀性質及其相互關係感興趣的讀者。 本書將帶您進入熱物理學的迷人世界，揭示隱藏在日常生活現象背後的深刻科學原理。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最深刻的體驗，莫過於它所帶來的那種“頓悟”感。我之前學習熱力學和統計物理學時，總是在概念和公式之間來迴掙紮，感覺自己像是在迷宮裏打轉，找不到齣口。但《熱物理概念（第2版）》就像是一張精準的藏寶圖，清晰地指引瞭我前進的方嚮。我尤其喜歡書中對“熱力學第二定律”的講解，它不是簡單地羅列幾個公式，而是通過對宇宙演化、信息論甚至人工智能等領域的探討，讓我深刻理解瞭熵增原理的普適性和重要性。這種將物理定律與前沿科學相結閤的敘述方式，讓我耳目一新。當我開始學習統計物理學時，我原以為會更加艱澀，但作者用一種極具啓發性的方式，將概率論和統計學的思想巧妙地融入到對粒子行為的描述中。比如，他解釋瞭為什麼在宏觀尺度下，氣體的壓強是恒定的，即使微觀上，氣體分子在不斷地進行著隨機的碰撞。這種從“個體”的混亂無序，到“群體”的有序宏觀錶現的解釋，讓我大開眼界。這本書讓我明白，科學的魅力不僅僅在於它的嚴謹性，更在於它能夠連接起那些看似不相關的現象，揭示齣宇宙深處的統一性和規律性。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的感受就是它的“實在”。不是說它內容不虛，而是它帶來的知識和理解是如此的“接地氣”，仿佛觸手可及。我一直對熱現象充滿好奇，但總覺得那些物理書上的公式和圖錶離我的生活太遠。《熱物理概念（第2版）》卻巧妙地拉近瞭距離。它不是那種一上來就用高深莫測的語言嚇唬人的教材，而是像一位循循善誘的老師，帶著我一步步走進熱物理的世界。我記得有一個章節講的是熱傳導，作者用瞭非常生動的例子，比如鼕天為什麼摸金屬比木頭涼，夏天為什麼穿淺色衣服更涼快，這些都是我生活中經常遇到的情境，但之前從未想過它們背後有如此深刻的物理原理。通過這本書，我纔明白，原來溫度不僅僅是一個數字，它代錶著粒子動能的平均值，而熱量傳遞則是一種能量的轉移方式，遵循著特定的規律。而統計物理部分，更是讓我看到瞭一個全新的視角：從海量的微觀粒子行為中，如何湧現齣我們宏觀世界能夠觀察到的規律。這種從“微塵”中理解“宇宙”的體驗，是前所未有的。書中對概率和統計在物理學中的應用的講解，讓我認識到，即使在看似混亂的粒子世界裏，也存在著深刻的統計規律。這本書的價值，就在於它能夠將那些原本高高在上的科學理論，轉化為我們能夠理解、甚至能夠運用的知識。

評分☆☆☆☆☆

讀完這本書，我感覺自己像是經曆瞭一場智識上的“蛻變”。之前我對熱力學和統計物理學總是抱有一種敬而遠之的態度，覺得它們是物理學中最難懂的部分。但《熱物理概念（第2版）》卻用一種極其溫和且引人入勝的方式，帶領我走進瞭這個領域。我尤其欣賞書中對“熵”這個概念的講解。它不是簡單地將其描述為“混亂度”，而是通過對宇宙演化、信息傳遞以及生命本質的深刻探討，讓我看到瞭熵在更廣闊的維度上的意義。這種哲學層麵的升華，讓我對科學的理解不再局限於冰冷的公式，而是融入瞭更深層的人生思考。此外，書中對統計物理學的闡釋也極具啓發性。我從未想過，通過對大量微觀粒子的行為進行統計分析，竟然能夠預測和解釋宏觀世界的各種現象。比如，書中對布朗運動的解釋，讓我得以窺見分子世界的無規則運動是如何在宏觀尺度上産生可見的“漂移”。這種從微觀到宏觀的視角轉換，極大地拓展瞭我的思維方式。這本書讓我明白，科學的魅力不僅僅在於它的嚴謹性，更在於它能夠連接起那些看似不相關的現象，揭示齣宇宙深處的統一性和規律性。

評分☆☆☆☆☆

我原本以為，一本關於熱物理學的書，充其量不過是枯燥的公式和抽象的理論，但《熱物理概念（第2版）》卻完全打破瞭我的這種刻闆印象。這本書的魅力在於它的敘事方式，作者仿佛是一位對物理世界充滿敬畏又熱愛分享的智者，他將那些復雜的物理定律，用一種極其自然且富有人情味的方式呈現在讀者麵前。我至今還記得，當我第一次讀到關於“自由能”的章節時，我感到瞭一種前所未有的豁然開朗。之前我總是對這個概念感到模糊，覺得它似乎隻是一個數學上的工具，但作者通過精妙的比喻和層層遞進的邏輯，讓我理解瞭自由能在化學反應、生物過程甚至經濟學中都扮演著如此重要的角色，它代錶著一個係統在恒溫恒壓下趨嚮於達到最低能量狀態的趨勢。這種將抽象概念與現實世界深度關聯的能力，是這本書最讓我贊嘆的地方。此外，書中對統計物理的闡釋，也讓我得以窺見微觀世界的多彩圖景。從分子的無規則運動到宏觀的壓強和溫度，作者用一種流暢的語言，將這些看似毫不相關的現象連接起來，讓我感受到物理學那股統一而強大的力量。這本書不僅僅是一本教科書，它更像是一次智識的冒險，讓我得以在作者的引導下，去探索宇宙深處的奧秘，去感受科學的魅力。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來的震撼，遠不止於知識的增添，更在於它徹底改變瞭我對物理學，尤其是熱物理學的理解方式。在此之前，我常常覺得物理學是一門冰冷、僵化的學科，充滿瞭各種繁瑣的計算和難以理解的符號。然而，《熱物理概念（第2版）》卻用一種充滿生命力和智慧的筆觸，嚮我展示瞭熱物理學背後那深刻的哲學內涵和廣泛的應用前景。我印象最深刻的是書中對“第二定律”的討論，它不僅僅是關於能量守恒的補充，更是關於宇宙演化方嚮、信息熵以及不可逆性的深刻洞見。作者用極其富有啓發性的語言，將這個看似簡單的定律，延展到宇宙的終極命運，讓我不禁思考人類在浩瀚宇宙中的位置和意義。而統計物理部分的講解，則更是將我帶入瞭一個前所未有的微觀視角。我從未想過，那些肉眼看不見的微小粒子，它們的集體行為竟然能夠湧現齣如此宏大的、我們熟悉的宏觀規律。通過這本書，我開始理解，為什麼在高溫下，物質的狀態會發生變化；為什麼某些過程是自發的，而另一些則需要能量的輸入。這種從“無序”中發現“有序”，從“偶然”中洞察“必然”的智慧，讓我對科學的敬畏之情油然而生。這本書不僅僅是一本學習材料，它更像是一次心靈的洗禮，讓我得以用一種全新的視角去審視這個我們賴以生存的世界。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣現，簡直就是我學習路上的一道曙光，徹底掃清瞭我對熱力學和統計物理學的迷茫。在此之前，我總是覺得這些概念抽象得可怕，像是飄在雲端的理論，無法落地。但《熱物理概念（第2版）》用一種極其紮實且富有邏輯的方式，將這些理論一一解構，再重新構建，讓我得以清晰地認識到它們之間的內在聯係。我印象最深刻的是書中對卡諾循環的講解，不僅僅是公式的羅列，更是通過生動的比喻和圖示，讓我理解瞭熱機效率的極限所在，以及為什麼永動機是不可能實現的。這種深入淺齣的講解方式，讓我在學習的過程中幾乎沒有遇到難以逾越的障礙。當我開始接觸統計物理部分時，我原以為會更加艱深，但作者的引導讓我順利地理解瞭微觀狀態與宏觀性質之間的橋梁。特彆是對玻爾茲曼分布的闡釋，讓我明白為什麼在不同的溫度下，粒子的能量分布會有所不同，以及這背後所蘊含的概率和統計的智慧。書中關於相變的概念也令我茅塞頓開，從水的結冰到金屬的熔化，這些日常現象在熱物理的框架下，都變得有瞭科學的解釋。我尤其欣賞書中在推導過程中，對於每一步假設和條件的清晰說明，這讓我能夠理解理論的來源，而非僅僅是記住結論。這種嚴謹的學術態度，對我未來的學習和研究有著深遠的影響。

評分☆☆☆☆☆

這本書就像是一扇通往微觀世界與宏觀世界交織奧秘的大門，我懷揣著學習的熱情翻開瞭它。初次接觸熱物理，我原本以為會是一堆枯燥的公式和抽象的概念，但這本書的敘述方式卻顛覆瞭我的認知。作者仿佛是一位經驗豐富的老者，娓娓道來，將那些看似難以理解的熱力學定律和統計物理學的精髓，如同抽絲剝繭般呈現在我眼前。他沒有一上來就堆砌復雜的數學推導，而是循序漸進，從最基本的概念入手，比如溫度、熱量、功、內能這些基礎的“磚瓦”，然後逐步構建起宏大的理論體係。我尤其喜歡書中對“熵”這個概念的闡釋，它不像我之前理解的那樣僅僅是混亂度的衡量，而是蘊含著宇宙演化、信息傳遞甚至生命本質的深刻意義。書中的例子也十分貼切，將抽象的物理原理與我們生活中的現象聯係起來，比如蒸汽機的效率、冰箱的工作原理，甚至是恒星的能量來源，都讓我豁然開朗，原來那些看似平常的背後，都隱藏著如此精妙的熱物理規律。更令我驚喜的是，書中對統計物理學的講解，讓我得以窺見海量粒子的集體行為如何湧現齣宏觀的規律，這就像是從一片片細小的雪花，看到瞭整個雪崩的宏偉景象。這種從微觀到宏觀的視角轉換，極大地拓展瞭我的思維邊界。讀完一些章節後，我常常會閤上書本，陷入沉思，感受著宇宙的脈動，仿佛置身於一個由無數微小粒子組成的、不斷運動變化的宏大舞颱。這本書不僅傳授瞭知識，更點燃瞭我對科學探索的無限熱情。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我最大的觸動，在於它如何將那些宏大而抽象的物理概念，變得如此生動且貼近生活。我原本以為，《熱物理概念（第2版）：熱力學與統計物理學》會是一本隻適閤物理係學生閱讀的“天書”，但事實證明，我對它的誤解太深瞭。作者的寫作風格，更像是一位熱愛分享的旅行者，他帶著我穿越微觀世界的奇妙景觀，去領略宏觀世界的壯麗景象。我印象最深刻的是書中對“能量”這個概念的闡釋。它不僅僅是簡單的“做功的能力”，而是以多種形式存在，並且在不斷地轉化和傳遞。通過對各種物理現象的剖析，比如燃燒、發電、甚至生命體的活動，我纔真正理解瞭能量在宇宙中的核心地位。而統計物理學的引入，更是讓我看到瞭一個全新的世界。我之前總是覺得，物理學是關於確定的因果關係，但這本書讓我明白，在微觀尺度上，概率和統計同樣扮演著至關重要的角色。比如，分子運動的無規則性，如何最終湧現齣宏觀氣體的穩定壓強。這種從“不確定”中發現“規律”的智慧，讓我對科學的認知有瞭質的飛躍。這本書不僅僅傳授瞭知識，更點燃瞭我對探索未知世界的渴望。

評分☆☆☆☆☆

我原本以為，一本《熱物理概念（第2版）：熱力學與統計物理學》會是一本令人望而生畏的艱深讀物，但事實證明，我的擔憂完全是多餘的。這本書的作者，簡直是一位將復雜概念化繁為簡的大師。他不是那種一味堆砌公式、讓讀者昏頭昏腦的“理論傢”，而是一位真正懂得如何引導讀者思考、如何點燃讀者好奇心的“實踐者”。我特彆喜歡書中對“功”和“熱”這兩個基本概念的闡釋。他沒有簡單地給齣定義，而是通過生動的例子，比如一個人推著箱子在地上移動，或者水被加熱而沸騰，來解釋功和熱的本質，以及它們在能量轉化中的作用。這種直觀的解釋方式，讓我瞬間就理解瞭熱力學第一定律的核心思想。當我進入統計物理部分時，我原以為會更加難以理解，但作者用一種非常巧妙的方式，將概率論和統計學的思想融入到對粒子行為的描述中。比如，他解釋瞭為什麼在宏觀尺度下，氣體的壓強是恒定的，即使微觀上，氣體分子在不斷地進行著隨機的碰撞。這種從“個體”的混亂無序，到“群體”的有序宏觀錶現的解釋，讓我大開眼界。這本書讓我明白瞭，原來熱物理學並不是一門孤立的學科，它與我們的日常生活息息相關，從最簡單的“熱”與“冷”的感受，到復雜的工業生産和宇宙演化，都離不開熱物理學的原理。

評分☆☆☆☆☆

我一直以來都對那些能夠解釋世界運行規律的科學理論感到著迷，而《熱物理概念（第2版）》恰好滿足瞭我這份求知欲。這本書的結構非常清晰，從最基礎的熱力學概念，如溫度、熱量、功、內能，到更深層次的熵、自由能，再到統計物理學的微觀基礎，層層遞進，邏輯嚴謹。作者的敘述風格非常獨特，他不是那種冷冰冰地陳述事實的學者，而更像是一位引人入勝的說書人，將那些復雜的物理原理，用生動形象的語言和貼切的比喻，娓娓道來。我尤其喜歡書中對“熱力學第二定律”的講解。它不僅僅是一個關於能量轉化的約束，更是對宇宙發展方嚮的一種深刻揭示。作者通過對不同場景的分析，比如從一杯熱咖啡逐漸冷卻，到宇宙的最終命運，讓我深刻理解瞭熵增原理的無處不在。而統計物理學的引入，更是讓我看到瞭一個全新的維度。我之前總覺得，微觀粒子的運動是隨機而混亂的，但這本書讓我明白，正是這種看似隨機的運動，在宏觀尺度上湧現齣瞭我們所熟悉的穩定規律。比如，氣體分子的碰撞如何産生宏觀的壓強和溫度。這種從微觀到宏觀的視角轉換，極大地拓展瞭我的思維方式。這本書不僅僅是一本教科書，它更像是一次對宇宙奧秘的探索之旅，讓我得以用一種全新的視角去審視這個我們賴以生存的世界。

評分☆☆☆☆☆

真的是好書，熱學方麵國內好書不多，這本譯著質量很高

評分☆☆☆☆☆

好評，書沒問題，可以

評分☆☆☆☆☆

真的是好書，熱學方麵國內好書不多，這本譯著質量很高

評分☆☆☆☆☆

講解詳細，很好的熱統書籍。

評分☆☆☆☆☆

翻翻

評分☆☆☆☆☆

相比於國內的教材內容組織的更閤理

評分☆☆☆☆☆

好

評分☆☆☆☆☆

好書慢慢的閱讀，努力學習中

評分☆☆☆☆☆

近年來最新的熱統方麵經典書籍，值得收藏