热统复习指引加考试大纲2011.12.doc

第一章 热力学的基本规律
● 关于研究对象
导言部分，热力学和统计物理的研究对象，研究方法
● 关于热力学系统
孤立系，闭系，开系
● 关于热力学平衡
热力学平衡态
● 关于α、β、κ
定压膨胀系数、定容压强系数、等温压缩系数的定义及这三个参量的关系，理想气体的这三个系数（习题1）
● 关于热力学第一定律
热力学第一定律的内容、等价表述及适用范围
● 关于热力学第二定律
热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述
● 关于过程
准静态过程、可逆过程、绝热过程的概念
● 关于热力学基本方程
均匀封闭系统的热力学基本方程，（1.14.6）式
● 关于理想气体熵函数的表达式
选择体积和温度为自变量时理想气体熵函数的表达式，参见1.15节
选择温度和压强为自变量时理想气体熵函数的表达式，参见1.15节
●关于自由能和吉布斯函数
最大功原理，等温等体及等温等压条件下系统中不可逆过程的方向
研习：
P41：例
P43：例一、例二、例三
第一章习题：1，19，

第二章 均匀物质的热力学性质
● 简单系统的热力学函数
焓：在可逆等压过程中，系统吸收的热量等于系统态函数焓的增量（ ）
自由能：可逆的等温过程中，系统对外所作的功
吉布斯：在可逆的等温等压过程中，系统对外作的非膨胀功
● 关于定容热容量CV与定压热容量CP
定义及相互关系
● 由简单系统热力学基本方程推出八个偏导数
内能、焓、自由能、吉布斯的基本热力学方程
例：已知可得等。
● 关于Maxwell关系式
麦氏关系助记图
例：等
研习：
2.2节能态方程、焓态关系的推导。
2.2节Cv与Cp的关系推导
2.2节例一、例二
第二章习题：2，3，4，6

第三章 单元系的相变
● 单元开放系的化学势
化学势可以用内能、焓、自由能、吉布斯的偏导数表出。
例：以T，V，n为独立变量的单元开放系的化学势为
● 单元复相系的平衡条件
在单元复相系中，如果热平衡、力学平衡或相变平衡条件未能满足，变化进行的方向
● 关于平衡稳定性条件
单元复相系平衡的稳定性条件：
研习
克拉珀龙方程及蒸气压方程
第三章习题：1，4，5，7，12

第四章 多元系的复相平衡和化学平衡
● 多元系的广延量和强度量的性质
广延量、强度量与齐次函数的关系
● 关于混合理想气体
分压、分吉布斯、分内能
● 关于平衡常量变化与化学反应变化
1. 当平衡常量增大时，化学反应的方向
● 关于热力学第三定律及相关知识
热三律的两种表述，能斯特定理与绝对零度，热三律的推论。
● 关于化学平衡有关知识
单相化学反应方程的一般形式
单相化学反应中各组元摩尔数的改变的比例关系.
● 关于吉布斯相律
多元系，个组元， 个相的自由度f
● 关于赫斯定律
赫斯定律。化学反应热与焓的关系
● 关于自由度
盐水溶液的自由度
研习：
第七节内容
第四章：习题9

第六章 近独立粒子的最概然分布
● 关于统计的观点
物质的宏观特性是大量微观粒子行为的集体表现
宏观物理量是相应微观物理量的统计平均值
等概率原理
● 关于空间和相格
粒子相空间，自由度，相体积
● 关于自由粒子
自由度
给定体积和动量范围内的状态数
给定体积和能量范围内的状态数
● 关于微观状态数
玻尔兹曼系统、玻色系统和费米系统的微观状态数
● 关于全同粒子的分类
玻色子、费米子的分类依据及应用
研习
第六章习题：1，2，3，4
第七章 玻尔兹曼统计
● 关于微观状态与宏观物理量
微观状况数的多少与宏观量的关系
近独立粒子系统的能量和状态数
● 关于熵的物理意义
系统在某个宏观状态的熵等于玻尔兹曼常数к乘以相应的微观状态数的对数
某宏观状态对应的微观状态数愈多，它的有序性愈小，熵愈大
熵表示系统宏观状态的混乱程度
● 关于配分函数
在玻尔兹曼分布中，粒子的配分函数表达式
（7.1.2）和（7.1.18）式
● 关于Maxwell速度分布律
Maxwell动量分布的表达式
Maxwell速度分布的表达式
Maxwell速率分布的表达式
分布形式及积分表达式的物理意义
● 关于能量均分定理
能均分定理的表述，能均分定理在单原子分子理想气体，刚性哑铃型双原子分子理想气体、固体中应用所得的内能及热容量。
● 三个特殊的速率表达式及有关知识
麦氏速率分布律所得的平均速率、方均根速率及最概然速率
研习
已知麦氏速率分布，求三个速率
第七章习题：10，11，16，18，19，20

第八章 玻色统计和费米统计
● 关于最概然分布
Bose系统分布在能级的最概然的粒子数
Fermi系统分布在能级的最概然的粒子数
● 关于每个的量子态上的粒子数
能量为的每个量子态上的玻色子数
能量为的每个量子态的费米子数
公式分别用拉氏乘子表出的形式及用温度和化学势表出的形式
拉氏乘子由什么关系写出
● 关于配分函数
Bose系统的巨配分函数及其对数形式
Fermi系统巨配分函数及其对数形式
● 关于玻色子、费米子的划分
电子、3He、光子、4He等
● 利用ln的偏导数推导证明问题
1. 已知：、、]试推证巨热力势可写成.
2. 试利用玻色系统的巨配分函数的对数和粒子数的最概然分布的表达式证明玻耳兹曼关系式：.
3. 试利用费米系统的巨配分函数的对数和粒子数的最概然分布的表达式证明玻尔兹曼关系式：.

第九章 系综理论
●关于系综概念
时间系综，统计系综，微正则系综，正则系综，巨正则系综。