热力学基础

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1 热力学系统与平衡态 #

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    id1[热力学系统与平衡态]
        id1-1[热力学系统]
        id1-2[系统的定义与分类]
        id1-3[孤立系统、封闭系统与开放系统]
        id1-4[系统的状态与状态参量]
        id1-5[平衡态]
        id1-6[平衡态的概念与特征]
        id1-7[热平衡与热力学第零定律]
        id1-8[温度的定义与温标]
        id1-9[状态方程]
        id1-10[理想气体状态方程]
        id1-11[实际气体状态方程]
        id1-12[状态方程的微观解释]
热力学系统
系统的定义与分类
孤立系统、封闭系统与开放系统
系统的状态与状态参量
平衡态
平衡态的概念与特征
热平衡与热力学第零定律
温度的定义与温标
状态方程
理想气体状态方程
实际气体状态方程
状态方程的微观解释

2 热力学第一定律 #

功与热量
功的定义与计算
热量的定义与传递方式
功与热量的等价性
内能
内能的概念与性质
内能与温度的关系
内能的微观解释
热力学第一定律的表述
第一定律的数学表达式
第一定律的应用实例
能量守恒与转换
热容与焓
热容的定义与分类
焓的概念与计算
热容与焓的关系
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    id2[热力学第一定律]
        id2-1[功与热量]
        id2-2[功的定义与计算]
        id2-3[热量的定义与传递方式]
        id2-4[功与热量的等价性]
        id2-5[内能]
        id2-6[内能的概念与性质]
        id2-7[内能与温度的关系]
        id2-8[内能的微观解释]
        id2-9[热力学第一定律的表述]
        id2-10[第一定律的数学表达式]
        id2-11[第一定律的应用实例]
        id2-12[能量守恒与转换]
        id2-13[热容与焓]
        id2-14[热容的定义与分类]
        id2-15[焓的概念与计算]
        id2-16[热容与焓的关系]

3 热力学过程 #

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    id3[热力学过程]
        id3-1[准静态过程]
        id3-2[准静态过程的定义]
        id3-3[准静态过程的图示方法]
        id3-4[实际过程的近似处理]
        id3-5[典型热力学过程]
        id3-6[等温过程]
        id3-7[等压过程]
        id3-8[等容过程]
        id3-9[绝热过程]
        id3-10[循环过程]
        id3-11[循环过程的概念]
        id3-12[卡诺循环]
        id3-13[热机效率与制冷系数]
准静态过程
准静态过程的定义
准静态过程的图示方法
实际过程的近似处理
典型热力学过程
等温过程
等压过程
等容过程
绝热过程
循环过程
循环过程的概念
卡诺循环
热机效率与制冷系数

4 热力学第二定律 #

热力学第二定律的表述
开尔文表述
克劳修斯表述
两种表述的等价性
可逆与不可逆过程
可逆过程的概念
不可逆过程的实例
实际过程的不可逆性
卡诺定理
卡诺定理的内容
卡诺定理的证明
卡诺定理的意义
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    id4[热力学第二定律]
        id4-1[热力学第二定律的表述]
        id4-2[开尔文表述]
        id4-3[克劳修斯表述]
        id4-4[两种表述的等价性]
        id4-5[可逆与不可逆过程]
        id4-6[可逆过程的概念]
        id4-7[不可逆过程的实例]
        id4-8[实际过程的不可逆性]
        id4-9[卡诺定理]
        id4-10[卡诺定理的内容]
        id4-11[卡诺定理的证明]
        id4-12[卡诺定理的意义]

5 熵与热力学概率 #

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    id5[熵与热力学概率]
        id5-1[熵的概念]
        id5-2[熵的引入与定义]
        id5-3[熵的性质与计算]
        id5-4[熵增原理]
        id5-5[热力学第二定律的数学表述]
        id5-6[克劳修斯不等式]
        id5-7[熵变的计算]
        id5-8[熵与能量退化]
        id5-9[热力学概率]
        id5-10[微观状态与宏观状态]
        id5-11[玻尔兹曼熵公式]
        id5-12[熵的统计解释]
熵的概念
熵的引入与定义
熵的性质与计算
熵增原理
热力学第二定律的数学表述
克劳修斯不等式
熵变的计算
熵与能量退化
热力学概率
微观状态与宏观状态
玻尔兹曼熵公式
熵的统计解释

6 实际气体与相变 #

实际气体的行为
实际气体与理想气体的偏差
范德瓦尔斯方程
临界现象与临界点
相变基础
相与相变的概念
一级相变与二级相变
相图与相平衡
克拉珀龙方程
克拉珀龙方程的推导
克拉珀龙方程的应用
相变潜热
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    id6[实际气体与相变]
        id6-1[实际气体的行为]
        id6-2[实际气体与理想气体的偏差]
        id6-3[范德瓦尔斯方程]
        id6-4[临界现象与临界点]
        id6-5[相变基础]
        id6-6[相与相变的概念]
        id6-7[一级相变与二级相变]
        id6-8[相图与相平衡]
        id6-9[克拉珀龙方程]
        id6-10[克拉珀龙方程的推导]
        id6-11[克拉珀龙方程的应用]
        id6-12[相变潜热]

7 热力学函数与应用 #

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    id7[热力学函数与应用]
        id7-1[热力学势]
        id7-2[内能、焓、自由能与吉布斯自由能]
        id7-3[热力学势的定义与关系]
        id7-4[热力学基本方程]
        id7-5[麦克斯韦关系]
        id7-6[麦克斯韦关系的推导]
        id7-7[麦克斯韦关系的应用]
        id7-8[热力学量的相互转换]
        id7-9[热力学第三定律]
        id7-10[热力学第三定律的表述]
        id7-11[绝对零度的不可达性]
        id7-12[低温下的熵行为]
热力学势
内能、焓、自由能与吉布斯自由能
热力学势的定义与关系
热力学基本方程
麦克斯韦关系
麦克斯韦关系的推导
麦克斯韦关系的应用
热力学量的相互转换
热力学第三定律
热力学第三定律的表述
绝对零度的不可达性
低温下的熵行为

8 非平衡态热力学简介 #

非平衡态基础
非平衡态的概念
输运过程简介
局域平衡假设
不可逆过程热力学
熵产生与熵流
昂萨格倒易关系
最小熵产生原理
应用实例
热传导与傅里叶定律
扩散与非克定律
黏滞与牛顿黏滞定律
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    id8[非平衡态热力学简介]
        id8-1[非平衡态基础]
        id8-2[非平衡态的概念]
        id8-3[输运过程简介]
        id8-4[局域平衡假设]
        id8-5[不可逆过程热力学]
        id8-6[熵产生与熵流]
        id8-7[昂萨格倒易关系]
        id8-8[最小熵产生原理]
        id8-9[应用实例]
        id8-10[热传导与傅里叶定律]
        id8-11[扩散与非克定律]
        id8-12[黏滞与牛顿黏滞定律]

9 附录 #

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    id9[附录]
        id9-1[附录A 常用物理常数]
        id9-2[附录B 热力学单位制]
        id9-3[附录C 重要公式总结]
附录A 常用物理常数
附录B 热力学单位制
附录C 重要公式总结