課程簡介
Course Introduction
本課程從宏觀（熱力學）和微觀（統計學）兩個角度來介紹熱物理。它涵蓋了廣泛的主題:既包括較為接地氣的內容，比如溫度應怎樣準確測量，家里的冰箱是如何工作的（至少在理論上），汽車的動力從何而來；也包括一些看起來不那么實用的內容，比如一個空氣分子運動有多快，為什么大氣層中氫氣分子含量如此之少；以及一些你可能想知道答案的內容，比如為什么秦嶺南側潮濕多雨而北側干燥炎熱，或者為什么嚴寒冬季冰凍的河里依然會有魚蝦和水生植物等。
教學大綱
Teaching Syllabus
課程名稱:熱學
授課教師:向鋼
教材:《熱學》，向鋼，聶婭，科學出版社（2017）
1. 緒論和熱學的基本概念（1.1）
2. 熱力學第零定律，溫度和理想氣體物態方程（1.2-1.3）
3. 熱力學第一定律，功，熱容量，內能和焓（2.1-2.4）
4. 氣體的內能，焦耳實驗和焦耳-湯姆孫實驗，熱力學第一定律對理想氣體的應用（2.5-2.6.3）
5. 焚風現象，多方過程，卡諾循環（2.6.4-2.7）
6. 內燃機的理想循環；熱力學第二定律的兩種文字表述（2.8，3.1-3.3）
7. 卡諾定理，熱力學溫標，克勞修斯等式和不等式，熵和熵增加原理（3.4-3.7）
8. 熵變計算，理想氣體的熵，熵的統計意義，熱力學第三定律（3.9-3.12）
9. 物質的微觀結構，分子力，理想氣體的微觀模型，理想氣體的壓強（4.1-4.4）
10. 溫度的微觀意義；統計規律的基本知識，氣體分子的麥克斯韋速率分布律（4.5，5.1-5.2.4）
11. 麥克斯韋速度分布律及實驗驗證；玻爾茲曼密度分布律（5.2.5-5.3）
12. 能量按自由度均分定理和熱容，理想氣體的內能，氣體的等體摩爾熱容（5.4）
13. 氣體分子的平均自由程，輸運過程的宏觀規律（6.1-6.2）
14. 輸運過程的微觀解釋，稀薄氣體中的輸運過程（6.3-6.4）
15. 物態定理和簡單系統，相變與相圖，范氏方程，范氏氣體的性質，固體的性質（7.1-7.4，7.7）
16. 液體的表面性質（7.8）；復習與答疑
17. 期末考試
