热力学与统计物理学热点问题思考与探索

目录
前言
第1章 热力学定律 1
1.1 对热力学第二定律两种经典表述的讨论 1
1.2 对热力学第三定律的讨论 6
1.3 由比热容随正绝对温度趋于零导出能斯特定理 10
1.4 热力学定律与数学不等式 11
参考文献 18
第2章 极端状态下系统的特性 20
2.1 T=+0K及T=-0K状态的特性 20
2.2 T=+0K及T=-0K状态的涨落特性 23
2.3 T=±∞状态的特性 27
2.4 T=∞状态的涨落特性 30
2.5 T=±∞时是否存在新的热力学定律 31
2.6 (*U/*p)T∞的状态 33
参考文献 37
第3章 理想气体 38
3.1 多方过程的基本特征 38
3.2 理想气体任一过程的热容及其应用 41
3.3 热力过程吸热与放热的简便判断方法 44
3.4 强迫绝热等熵过程 47
3.5 理想气体与热力学第三定律不相容 49
参考文献 51
第4章 实际气体 52
4.1 实际气体任意过程的热容 52
4.2 范德瓦耳斯气体的准静态绝热方程 56
4.3 在任意过程中实际气体的特性 57
4.4 关于焦耳实验和焦-汤实验结果的讨论 62
4.5 范德瓦耳斯气体与热力学第三定律不相容 64
参考文献 65
第5章 热力学特性函数 67
5.1 余函数的特性函数 67
5.2 由余函数的特性函数求范德瓦耳斯气体的性质 72
5.3 通用的热力学特征函数 74
参考文献 78
第6章 广义卡诺循环 79
6.1 理想气体卡诺循环 79
6.2 非理想气体卡诺循环 81
6.3 强迫卡诺循环 83
6.4 类卡诺循环 86
6.5 类卡诺磁制冷循环 94
6.6 *大输出功时广义卡诺热机的效率 96
6 7 包含负绝对温度的热力学循环 103
参考文献 110
第7章 不可逆热力学循环 113
7.1 有限时间热力学的特征 113
7.2 内可逆广义卡诺循环 119
7.3 内可逆循环理论在超导相变中的应用 124
7.4 太阳能驱动热机 127
7.5 半导体温差发电器 132
7.6 不可逆吸收式制冷机 137
7.7 不可逆化学机 146
参考文献 152
第8章 热力学循环的BB图 158
8.1 卡诺循环的BB图 158
8.2 两类循环的BB图 160
8.3 三热源循环的BB图 162
8.4 逆向内可逆循环的BB图 165
8.5 不可逆卡诺循环的BB图 167
参考文献 169
第9章 量子工质 171
9.1 理想玻色气体 171
9.2 理想费米气体 175
9.3 自旋-1/2系统 178
9.4 谐振子系统 181
参考文献 183
第10章 量子热力学循环 185
10.1 玻色埃里克森制冷循环 186
10.2 费米布雷顿制冷循环 192
10.3 自旋布雷顿制冷循环 197
10.4 谐振子系统制冷循环 204
参考文献 214
第11章 玻色-爱因斯坦凝聚 217
11.1 自由理想玻色系统性质的统一描述 218
11.2 有限尺度玻色系统 221
11.3 外势约束下的玻色气体 226
11.4 非理想玻色气体 231
11.5 相对论玻色气体 237
参考文献 244
第12章 简并费米气体 246
12.1 有限尺度费米系统 246
12.2 外势约束下的费米气体 251
12.3 相互作用费米气体 256
12.4 相对论费米气体 259
参考文献 267
第13章 布朗马达 268
13.1 布朗运动 269
13.2 热驱动布朗马达 275
13.3 闪烁布朗马达 279
参考文献 282
第14章 涨落的热力学理论 285
14.1 涨落的均强定理 285
14.2 涨落的热力学方法 288
14.3 熵表象中的涨落热力学方法 292
参考文献 294