第一篇：材料熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)
材料熱力學(xué)與動(dòng)力學(xué)
參考書目：1.<
應(yīng)用：形貌分析（顯微組織、斷口形貌、三維立體形態(tài)）
2）透射電子顯微鏡（TEM），是采用透過薄膜樣品的電子束成像來顯示樣品內(nèi)部組織形態(tài)與結(jié)構(gòu)。
應(yīng)用：形貌分析（顯微組織和晶體缺陷）
3）X射線衍射（XRD），利用X射線在晶體中的衍射現(xiàn)象來分析材料的晶體結(jié)構(gòu)、晶格參數(shù)、晶體缺陷（位錯(cuò)等）、不同結(jié)構(gòu)相的含量及內(nèi)應(yīng)力的方法。應(yīng)用：點(diǎn)陣常數(shù)的測(cè)定、晶體對(duì)稱性的測(cè)定
4）電子探針（EPMA）利用聚焦的很細(xì)的電子束打在樣品的微觀區(qū)域，激發(fā)出樣品該區(qū)域的特征X射線。
應(yīng)用：微區(qū)毫米范圍顯微結(jié)構(gòu)分析。
縱坐標(biāo)表示衍射強(qiáng)度，橫坐標(biāo)2θ表示衍射方向(衍射線在空間分布的方位)2.From the OM（Optics Microscope光學(xué)顯微鏡）pictures of a kinds of steel and an ordinary piece of china ,you can derive what kinds of information ,please list that and make a short discussion.鋼鐵材料的顯微組織根據(jù)含碳量的不同各有不同，相同含碳量在不同溫度下的組織也有所不同。含碳量為0.77％的鋼稱為共析鋼；含碳量低于0.77％的鋼稱為亞共析鋼；含碳量為0.77～2.11％的鋼稱為過共析鋼；含碳量高于2.11％的稱為鑄鐵。不同含碳量和合金成分的鋼或鑄鐵，其顯微組織各不相同。同一成分的鋼或鑄鐵，經(jīng)過不同的金屬熱處理后也具有不同的顯微組織。不同的顯微組織具有不同的性能，因此鋼鐵可以通過熱處理獲得不同的性能。鋼鐵顯微組織分析是研究鋼鐵和評(píng)定鋼鐵制品質(zhì)量的重要手段。
普通陶瓷材料經(jīng)過光學(xué)顯微鏡觀察表面有氣孔、金相、玻璃相 4.How to link microstructure with processing?
5.In your opinion ,how to deal with the solid state materials microstructure evolution is helpful to you work? 細(xì)晶強(qiáng)化：通過細(xì)化晶粒而使金屬材料力學(xué)性能提高的方法稱為細(xì)晶強(qiáng)化，工業(yè)上將通過細(xì)化晶粒以提高材料強(qiáng)度。方法：增加過冷度、變質(zhì)處理、振動(dòng)與攪拌、對(duì)于冷變形的金屬可以通過控制變形度、退火溫度來細(xì)化晶粒。
固溶強(qiáng)化：融入固溶體中的溶質(zhì)原子造成晶格畸變，晶格畸變?cè)龃罅宋诲e(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力，使滑移難以進(jìn)行，從而使合金固溶體的強(qiáng)度與硬度增加。這種通過融入某種溶質(zhì)元素來形成固溶體而使金屬?gòu)?qiáng)化的現(xiàn)象稱為固溶強(qiáng)化。
加工硬化：金屬材料在再結(jié)晶溫度以下塑性變形時(shí)強(qiáng)度和硬度升高，而塑性和韌性降低的現(xiàn)象。又稱冷作硬化。產(chǎn)生原因是，金屬在塑性變形時(shí)，晶粒發(fā)生滑移，出現(xiàn)位錯(cuò)的纏結(jié)，使晶粒拉長(zhǎng)、破碎和纖維化，金屬內(nèi)部產(chǎn)生了殘余應(yīng)力等。加工硬化的程度通常用加工后與加工前表面層顯微硬度的比值和硬化層深度來表示。第二相強(qiáng)化：復(fù)相合金與單相合金相比，除基體相以外，還有第二相存在。當(dāng)?shù)诙嘁约?xì)小彌散的微粒均勻分布于基體相中時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生顯著的強(qiáng)化作用，這種強(qiáng)化作用稱為第二相強(qiáng)化。第二相強(qiáng)化的主要原因是它們與位錯(cuò)間的交互作用，阻礙了位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)，提高了合金的變形抗力。
時(shí)效強(qiáng)化：合金元素經(jīng)固溶處理后，獲得過飽和固溶體。在隨后的室溫放置或低溫加熱保溫時(shí)，第二相從過飽和固溶體中析出，引起強(qiáng)度，硬度以及物理和化學(xué)性能的顯著變化，這一過程被稱為時(shí)效。
6.For a piece of Alumina ceramics（氧化鋁陶瓷）,using which ways to get needed microstructure picture and from that to understand its structure development ,property specialty and control factors ,etc.金相顯微鏡，掃描電鏡觀察組織形貌。
電熔剛玉由于經(jīng)過熔融工藝加工過程，因此一次晶體較大，一般較燒結(jié)a_A1203大幾倍甚至幾百倍;硬度高;脆性大;晶體邊界尖銳。燒結(jié)a-A1203具有晶界圓滑及高硬度的特點(diǎn)，它的顆粒由大量細(xì)小微晶團(tuán)聚而成。由燒結(jié)法制備的a_A1203粉體，其顯微結(jié)構(gòu)隨燒結(jié)溫度、添加劑、氣氛等條件的改變而改變。
Advice Reading 1.Considering standard china and its processing.從毛坯到產(chǎn)品，陶瓷材料需要二次加工，但由于硬脆特性，陶瓷的加工性比多屬材料困難得多，因此需要開發(fā)優(yōu)質(zhì)高效的陶瓷加工新工藝新技術(shù)。先進(jìn)陶瓷的加工，涉及到陶瓷材料的性能，加工技術(shù)，檢測(cè)，連結(jié)和涂覆等許多方面。2.Discuss about the formation process of the tricalcium silicate(硅酸三鈣).3.Review about the iron-carbon phase and its application(7個(gè)區(qū)域).鐵碳合金相圖是研究鋼鐵的重要理論基礎(chǔ)，它反映了平衡狀態(tài)下鐵碳合金的成分、溫度、組織三者之間的關(guān)系。鐵碳相圖是制定各種熱加工及熱處理工藝的依據(jù)，利用它還可以分析鋼鐵材料的性能，從而作為選材的理淪根據(jù)，它是學(xué)習(xí)鐵碳合金的一個(gè)重要工具。
鐵碳相圖的應(yīng)用可歸納為以下幾個(gè)方面: 第一個(gè)方面（1.估算碳鋼和鑄鐵鑄造熔化加熱溫度）
是對(duì)已確定了化學(xué)成分的鐵碳合金.參照鐵碳相圖選擇熱加工工藝方法。例如45鋼在800℃以上溫度范圍內(nèi)處于塑性極好的單相奧氏體區(qū)，故它可在此溫度以上的區(qū)域進(jìn)行鍛造加工，以獲得所需要的外觀形態(tài)及內(nèi)部組織形態(tài)。而含碳量在2.11 %以上的鐵碳合金，無論加熱到什么溫度也無法獲得塑性良好的單相組織狀態(tài)。因此，無法使用鍛造加工方法進(jìn)行成型加工，然而，它們的熔點(diǎn)卻明顯低于含碳量為2.11%以下的其它合金。因此，它們更適宜采用鑄造加工工藝。第二方面（2.估算碳鋼鍛造加熱溫度）
在選材的過程中，可通過對(duì)不同化學(xué)成分的合金在室溫時(shí)組織結(jié)構(gòu)的分析，大致獲得這些不同化學(xué)成分的合金在性能上的差異，然后再依據(jù)零件的服役條件和性能要求選擇適宜的材料。例如，鐵碳合金隨著含碳量的提高，滲碳體的數(shù)量不僅越來越多，而且它的形態(tài)也在逐漸變化，進(jìn)而導(dǎo)致機(jī)械性能規(guī)律性變化。第三方面（3.估算熱處理加熱溫度）
是鐵碳相圖與熱處理工藝有著十分密切的聯(lián)系。例如，淬火是強(qiáng)化鋼材的重要手段之一。它是通過使過冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體而實(shí)現(xiàn)的。結(jié)合鐵碳相圖，我們便可知道為什么不同的鋼材(特別是指含碳量不同的鋼材)應(yīng)選擇不同的淬火加熱溫度，亞共析鋼的正確淬火加熱溫度應(yīng)為Ac3以上30 – 50℃。（4.確定碳含量己知的合金在仟意溫度下的平衡狀態(tài)）（5.分析碳鋼和鑄鐵的平衡相變過程及室溫平衡組織）
（1）由鐵碳相圖可知，含碳量小于2.11%的鐵碳合金在較高溫度下可得到單相奧氏體，即AESG 區(qū)，利用奧氏體的塑性好、變形抗力小，碳鋼鍛造時(shí)易于成形。
第二篇：化學(xué)熱力學(xué)動(dòng)力學(xué)總結(jié)（寫寫幫整理）
化學(xué)熱力學(xué)動(dòng)力學(xué)總結(jié)
大學(xué)《普通化學(xué)》的學(xué)習(xí)讓我們認(rèn)識(shí)到了高中化學(xué)與大學(xué)化學(xué)的不同之處，雖說機(jī)械專業(yè)對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)只要求認(rèn)識(shí)，但化學(xué)這一自然科學(xué)的學(xué)習(xí)對(duì)材料科學(xué)還是有很大的幫助的，因此我們還是要了解相關(guān)知識(shí)的。
同時(shí)我們還應(yīng)能夠去適應(yīng)大學(xué)的化學(xué)，畢竟大學(xué)的更深入，理論性更強(qiáng)，分類也多了，一大堆理論?？偨Y(jié)就是，高中學(xué)的是一些淺顯的結(jié)論及簡(jiǎn)單的原理知識(shí)，大學(xué)將更深層次地學(xué)習(xí)這些結(jié)論，以及結(jié)論怎么得到的，更加嚴(yán)謹(jǐn)，符號(hào)也不同了，尤其是對(duì)高數(shù)知識(shí)的應(yīng)用。
以下內(nèi)容就是我對(duì)學(xué)完化學(xué)熱化學(xué)及化學(xué)反應(yīng)的基本原理的總結(jié)，主要著手于對(duì)熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的認(rèn)識(shí)及其重點(diǎn)知識(shí)和如何解決實(shí)際問題所述。熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)的認(rèn)識(shí)
熱力學(xué)是要了解化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的方向還有最大限度以及外界條件對(duì)平衡的影響，動(dòng)力學(xué)則是了解反應(yīng)進(jìn)行的速率以及中間的歷程，就是常說的反應(yīng)機(jī)理。最大的特點(diǎn)熱力學(xué)不考慮時(shí)間，只考慮化學(xué)反應(yīng)始末狀態(tài)，動(dòng)力學(xué)就要考慮時(shí)間。＜熱力學(xué)＞
從能量轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)研究物質(zhì)的熱性質(zhì)，揭示能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式時(shí)所遵從的宏觀規(guī)律。熱力學(xué)三定律是熱化學(xué)的基礎(chǔ)。
化學(xué)的熱力學(xué)就是將熱力學(xué)的原理應(yīng)用于化學(xué)變化?；瘜W(xué)的熱力學(xué)必須研究解決的問題是 方向性問題：反應(yīng)能否自發(fā)進(jìn)行；化學(xué)平衡問題：給定條件下，有多少反應(yīng)物最大限度轉(zhuǎn)化為產(chǎn)物。一句話，化學(xué)熱力學(xué)只回答反應(yīng)的可能性問題?；瘜W(xué)熱力學(xué)的特點(diǎn)是： i.ii.iii.研究對(duì)象為大量分子的集合體，研究宏觀物質(zhì)，具有統(tǒng)計(jì)意義。只考慮變化前后的凈結(jié)果，不考慮物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和反應(yīng)機(jī)理。能判斷變化能否自發(fā)進(jìn)行以及進(jìn)行到什么程度，但不考慮所需時(shí)間。
化學(xué)熱化學(xué)的局限性：不知道機(jī)理 速率和微觀性質(zhì)；只講可能性，不講現(xiàn)實(shí)性。＜動(dòng)力學(xué)＞
化學(xué)動(dòng)力學(xué)把熱力學(xué)的可能性變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)性，滿足生產(chǎn)和科技的要求?；瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)講反應(yīng)速率（快慢）及其影響因素 反應(yīng)機(jī)理(怎樣進(jìn)行)，即反應(yīng)的現(xiàn)實(shí)性?；瘜W(xué)動(dòng)力學(xué)才回答反應(yīng)的現(xiàn)實(shí)性問題。對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)化學(xué)動(dòng)力學(xué)必須研究的一個(gè)問題是：實(shí)現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化需要多久時(shí)間？如何轉(zhuǎn)化?即:反應(yīng)速率，反應(yīng)機(jī)理。同時(shí)我認(rèn)為化學(xué)熱力學(xué)是化學(xué)動(dòng)力學(xué)的基礎(chǔ)，是為解決化學(xué)反應(yīng)所服務(wù)的。＜熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)重點(diǎn)知識(shí)＞
熱力學(xué)第一定律：若封閉系統(tǒng)由始態(tài)(U1)變到終態(tài)(U2)，同時(shí)系統(tǒng)從環(huán)境吸熱(q)得功(w)則系統(tǒng)熱力學(xué)能的變化為
U=U2-U1=q+w 由此推導(dǎo)我們可以得到的重要的狀態(tài)函數(shù)焓H的特點(diǎn)：等壓且不做非體積功的過程熱在數(shù)值上等于系統(tǒng)的焓變；并且當(dāng)焓變小于零時(shí)，表示系統(tǒng)放熱，焓變?yōu)檎到y(tǒng)吸熱。
蓋斯定律 : 在等容或等壓條件下，化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱只于反應(yīng)的始態(tài)和終態(tài)有關(guān)，而與變化的途徑無關(guān)，蓋斯定律是我們計(jì)算反應(yīng)的焓變的重要手段。
標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓:規(guī)定在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（100KPA,298.15K）由指定單質(zhì)生成單位物質(zhì)的量的純物質(zhì)時(shí)反應(yīng)的焓變叫做該物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓。用符號(hào)△fHθm表示，單位是千焦/摩（KJ/mol）。
生成焓是說明物質(zhì)性質(zhì)的重要熱化學(xué)數(shù)據(jù)，生成焓的負(fù)值越大，表明該物質(zhì)鍵能越大，對(duì)熱越穩(wěn)定。
標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵：對(duì)于化學(xué)反應(yīng)而言，若反應(yīng)物和產(chǎn)物都處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，則反應(yīng)過程的熵變，即為該反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)熵變。當(dāng)反應(yīng)進(jìn)度為單位反應(yīng)進(jìn)度時(shí)，反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)熵變?yōu)樵摲磻?yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵變，以△rSm(-)表示。與反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)焓變的計(jì)算相似，化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾熵變，可由生成物與反應(yīng)物的標(biāo)準(zhǔn)熵求得。即為:生成物熵值之和減反應(yīng)物熵值之和。另熵值可以通過查表獲得。
物質(zhì)的熵值規(guī)律：1，氣體>液體>固體；2，復(fù)雜分子>簡(jiǎn)單分子；
吉布斯函數(shù)：ΔxHm<0而ΔrSm<0或ΔxHm>0而ΔrSm<0>0的情況，反應(yīng)究竟向哪邊進(jìn)行，則要綜合考慮△H和△S的影響來進(jìn)一步討論。定義吉布斯自由能G=H－TS。因?yàn)镠、T、S均為狀態(tài)函數(shù)所以G為狀態(tài)函數(shù)。吉布斯函數(shù)能夠幫助我們判斷反應(yīng)是否能自發(fā)進(jìn)行，如果ΔG<0，自發(fā)過程，正方向進(jìn)行；ΔG=0，平衡狀態(tài)；ΔG<0,非自發(fā)過程。
由此可得轉(zhuǎn)變溫度T≈△rHθm/ΔrSm.等溫方程：但在很多時(shí)候，反應(yīng)溫度并不都是在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，引進(jìn)相對(duì)分壓，我們可以得到ΔG=ΔG（標(biāo)準(zhǔn)）+RTInQ.化學(xué)平衡的移動(dòng)及溫度對(duì)平衡常數(shù)的影響：平衡常數(shù)一般只受到溫度的影響，在有氣體參加、有氣體生成而且反應(yīng)前后氣體分子數(shù)變化的反應(yīng)中，在其他條件不變時(shí)，增大壓強(qiáng)（指壓縮氣體體積使壓強(qiáng)增大），平衡向氣體體積減小方向移動(dòng)；減小壓強(qiáng)（指增大氣體體積使壓強(qiáng)減?。?，平衡向氣體體積增大的方向移動(dòng)。＜如何解決問題＞
化學(xué)動(dòng)力學(xué)與化學(xué)熱力學(xué)是相輔相成的,動(dòng)力學(xué)的研究必須以熱力學(xué)的結(jié)果(肯定反應(yīng)有可能發(fā)生)為前提條件,而熱力學(xué)只有與動(dòng)力學(xué)相結(jié)合才能全面解決化學(xué)反應(yīng)的實(shí)際問題。
化學(xué)熱力學(xué)考慮的是反應(yīng)的進(jìn)行方向,以計(jì)算熵變焓變吉布斯自由能來說明反應(yīng)是否能夠進(jìn)行,而不考慮反應(yīng)的速率,反應(yīng)實(shí)際上能進(jìn)行到的限度；而化學(xué)動(dòng)力學(xué)則是研究化學(xué)反映過程的速率和反應(yīng)機(jī)理的,通過對(duì)于反應(yīng)機(jī)理的推測(cè)考量,定性定量的研究速率,通過速率和實(shí)驗(yàn)來推測(cè)反應(yīng)機(jī)理。以上內(nèi)容就是我學(xué)完第一 二章后對(duì)化學(xué)熱力學(xué)及動(dòng)力學(xué)的認(rèn)識(shí)和總結(jié)。
第三篇：熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理試題
1吉布斯相律的公式為()
(A)f =k+3+f(B)f =k+2-f(C)f =f+3-k(D)f =f+2+k
2關(guān)于一級(jí)相變和二級(jí)相變()
（A）一級(jí)相變有相變潛熱，二級(jí)相變無相變潛熱
（B）一級(jí)相變無相變潛熱，二級(jí)相變有相變潛熱
（C）兩種相變都有相變潛熱
（D）兩種相變都無相變潛熱
三、證明題
1證明理想氣體的內(nèi)能與體積無關(guān).2證明在S,V不變的情況下,平衡態(tài)的U最小.四 計(jì)算題將質(zhì)量相同而溫度分別為T1和T2的兩杯水在等壓下絕熱地混合，求熵變 2在三相點(diǎn)附近，固態(tài)氨的蒸氣壓（單位為）方程為：
液態(tài)氨的蒸氣壓方程為：
試求氨三相點(diǎn)的溫度和壓強(qiáng)，氨的汽化熱、升華熱及在三相點(diǎn)的熔解熱
二、簡(jiǎn)答題
1寫出宏觀狀態(tài)下, 玻爾茲曼系統(tǒng), Bose系統(tǒng), Fermi 系統(tǒng)的微觀狀態(tài)數(shù)目。2 等概率原理
三、計(jì)算題
1:試求絕對(duì)零度下電子氣體中電子的平均速率。
2:試給出固體熱容量的愛因斯坦理論
四、證明題根據(jù)玻爾茲曼系統(tǒng)的微觀狀態(tài)數(shù)用最可幾法導(dǎo)出玻爾茲曼系統(tǒng)的最概然分布。
第四篇：熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)教學(xué)大綱
《熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)》教學(xué)大綱
Thermodynamics and Statistical Mechanics
課程編號(hào)：適用專業(yè)：物理學(xué)（本科）
學(xué)時(shí)數(shù)：64學(xué)分?jǐn)?shù)：4執(zhí)筆者：鄭燕
一、課程性質(zhì)和目的1、課程的性質(zhì)：
熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)是物理學(xué)專業(yè)一門理論必修主干課。
2、課程的目的：
本課程的目的在于針對(duì)熱運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，建立一套熱力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理的基本知識(shí)和思想方法，從而為研究熱運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、與熱運(yùn)動(dòng)有關(guān)的物性及宏觀物質(zhì)系統(tǒng)的演化打下基礎(chǔ)，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)固體物理、天體物理等學(xué)科作好準(zhǔn)備。
二、課程的基本要求
（1）首先必須使學(xué)生建立概率論方法的觀念。熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理研究由大量微觀粒子或準(zhǔn)粒子組成的，具有大量隨機(jī)變化自由度的宏觀系統(tǒng)。由于系統(tǒng)的自由度數(shù)目非常大和自由度的隨機(jī)性，即使我們徹底地掌握了單個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和粒子間相互作用的規(guī)律，也不可能寫出全部運(yùn)動(dòng)方程，更無法準(zhǔn)確知道并利用全部初始條件求解運(yùn)動(dòng)方程。必須明確的是，不能用純粹力學(xué)方法研究有大量隨機(jī)自由度的宏觀系統(tǒng)，不僅是由于技術(shù)上的困難，更重要的是，由于大量隨機(jī)自由度的存在，導(dǎo)致性質(zhì)上出現(xiàn)全新的規(guī)律。因此研究這類系統(tǒng)的方法必須有本質(zhì)上的改變，即由確定論的方法改變?yōu)楦怕收摰姆椒ā?/p>
（2）掌握熱力學(xué)的基本規(guī)律和統(tǒng)計(jì)物理的基本理論，理解系統(tǒng)的各種平衡條件和正則分布，了解系統(tǒng)的相變理論，非平衡態(tài)統(tǒng)計(jì)和漲落理論。會(huì)用來解決一些基本的和專業(yè)有關(guān)的熱運(yùn)動(dòng)方面的問題。
（3）使學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，真正達(dá)到從學(xué)會(huì)到會(huì)學(xué)。可采用從“滲透式”逐步推廣到“體會(huì)式”的教學(xué)法，培養(yǎng)學(xué)生有較強(qiáng)的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)造能力，較快進(jìn)入科學(xué)發(fā)展的前沿，養(yǎng)成辯證唯物主義的世界觀和方法論。
三、課程教學(xué)基本內(nèi)容及各章的基本要求
按照課程建設(shè)的總體要求，本著“先進(jìn)、有效、有用”的原則，按照刪、并、減、增、留的“五字方針”對(duì)物理學(xué)專業(yè)的重要基礎(chǔ)理論主干課程《熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)》進(jìn)行認(rèn)真清理與重構(gòu)，在此基礎(chǔ)上編寫出本教學(xué)大綱。講授內(nèi)容和學(xué)時(shí)分配如下。
第零章緒論（1學(xué)時(shí)）
基本要求
（1）熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)的研究對(duì)象、研究方法及發(fā)展的前沿動(dòng)態(tài)；
（2）學(xué)習(xí)熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)的意義、目標(biāo)、方法。
第一章熱力學(xué)的基本定律（12學(xué)時(shí)）
1、基本要求
本章是熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)的基礎(chǔ)，以熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律和熱力學(xué)基本方程為重點(diǎn)講授內(nèi)容；將熱力學(xué)系統(tǒng)的平衡態(tài)及其描述、平衡定律和溫度、物態(tài)方程、準(zhǔn)靜態(tài)功、熱力學(xué)第一定律、熱容量和焓、理想氣體的內(nèi)能、絕熱過程、卡諾循環(huán)、熱力學(xué)第二定律作為自學(xué)內(nèi)容，這些內(nèi)容在熱學(xué)都已學(xué)過。
2、教學(xué)內(nèi)容
（1）熱力學(xué)系統(tǒng)的平衡態(tài)及其描述；
（2）平衡定律和溫度；
（3）物態(tài)方程；
（4）準(zhǔn)靜態(tài)功；
（5）熱力學(xué)第一定律；
（6）熱容量和焓；
（7）理想氣體的內(nèi)能、絕熱過程、卡諾循環(huán)；
（8）熱力學(xué)第二定律；
（9）卡諾定理與熱力學(xué)溫標(biāo)；
（10）克勞修斯等式和不等式；
（11）熵和熱力學(xué)基本方程；
（12）理想氣體的熵；
（13）熱力學(xué)第二定律的普遍表述；
（14）熵增加原理的簡(jiǎn)單應(yīng)用；
（15）自由能和吉布斯函數(shù)。
3、本章重難點(diǎn)
（1）本章重點(diǎn)是熱力學(xué)第二定律和熱力學(xué)基本方程；內(nèi)能、焓、熵、自由能和吉布斯函數(shù)；
（2）本章的難點(diǎn)為建立熵的概念，應(yīng)強(qiáng)調(diào)其物理意義。
第二章均勻物質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)（5學(xué)時(shí)）
1、基本要求
本章是熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理的重點(diǎn)內(nèi)容,以特性函數(shù)及其基本微分方程和麥克斯韋關(guān)系為重點(diǎn)講授內(nèi)容，刪去低溫的獲得一節(jié)，將氣體的節(jié)流過程和絕熱膨脹過程作為自學(xué)內(nèi)容。
2、教學(xué)內(nèi)容
（1）內(nèi)能、焓、自由能和吉布斯函數(shù)的全微分；
（2）麥克斯韋關(guān)系的簡(jiǎn)單應(yīng)用；
（3）氣體的節(jié)流過程和絕熱膨脹過程；
（4）基本熱力學(xué)函數(shù)的確定；
（5）特性函數(shù)；
（6）平衡輻射的熱力學(xué)；
（7）磁介質(zhì)的熱力學(xué)。
3、本章重難點(diǎn)
本章重點(diǎn)是特性函數(shù)及其基本微分方程和麥克斯韋關(guān)系
第三章單元系的相變（6學(xué)時(shí)）
1、基本要求
本章是熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理較為重點(diǎn)的內(nèi)容,以開放的熱力學(xué)基本方程為基礎(chǔ)重點(diǎn)講授單元系的復(fù)相平衡條件和平衡性質(zhì)等內(nèi)容，刪去臨界現(xiàn)象和臨界指數(shù)、朗道連續(xù)相變理論兩節(jié)，將臨界點(diǎn)和氣液兩相的轉(zhuǎn)變作為自學(xué)內(nèi)容。
2、教學(xué)內(nèi)容
（1）熱動(dòng)平衡判據(jù)；
（2）開系的熱力學(xué)基本方程；
（3）單元系的復(fù)相平衡條件；
（4）單元復(fù)相系的平衡性質(zhì)；
（5）臨界點(diǎn)和氣液兩相的轉(zhuǎn)變；
（6）液滴的形成；
（7）相變的分類。
3、本章重難點(diǎn)
（1）本章重點(diǎn)是開系的熱力學(xué)基本方程、單元系的復(fù)相平衡條件和平衡性質(zhì)；
（2）本章難點(diǎn)是液滴的形成、二級(jí)相變。
第四章多元系的復(fù)相平衡和化學(xué)平衡（4學(xué)時(shí)）
1、基本要求
本章是熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理中非重點(diǎn)的內(nèi)容,以多元系的熱力學(xué)函數(shù)和熱力學(xué)方程為基礎(chǔ)重點(diǎn)講授多元系的復(fù)相平衡條件、吉布斯相律、熱力學(xué)第三定律等內(nèi)容，刪去化學(xué)平衡條件和理想氣體的化學(xué)平衡兩節(jié)，將二元系相圖舉例和混合理想氣體的性質(zhì)作為自學(xué)內(nèi)容。
2、教學(xué)內(nèi)容
（1）多元系的熱力學(xué)函數(shù)和熱力學(xué)方程；
（2）多元系的復(fù)相平衡條件；
（3）吉布斯相律；
（4）二元系相圖舉例；
（5）化學(xué)平衡條件；
（7）熱力學(xué)第三定律。
3、本章重難點(diǎn)
（1）本章重點(diǎn)是多元系的熱力學(xué)函數(shù)和熱力學(xué)方程、吉布斯相律；
（2）本章難點(diǎn)是熱力學(xué)第三定律。
第六章近獨(dú)立粒子的最概然分布（13學(xué)時(shí)）
1、基本要求
本章是統(tǒng)計(jì)物理的基礎(chǔ)內(nèi)容,是學(xué)好后續(xù)章節(jié)的根本，應(yīng)作為重點(diǎn)內(nèi)容講授，重點(diǎn)掌握粒子和系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述、分布與微觀態(tài)的關(guān)系、三種分布。將等概率原理作為自學(xué)內(nèi)容。
2、教學(xué)內(nèi)容
（1）粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的經(jīng)典描述；
（2）粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的量子描述；
（3）系統(tǒng)微觀運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述；
（4）等概率原理；
（5）分布和微觀狀態(tài)；
（6）玻耳茲曼分布；
（7）玻色分布和費(fèi)米分布；
（8）三種分布的關(guān)系。
3、本章重難點(diǎn)
（1）本章重點(diǎn)是分布和微觀狀態(tài)的關(guān)系、玻耳茲曼分布、玻色分布和費(fèi)米分布；
（2）本章難點(diǎn)是分布和微觀狀態(tài)的關(guān)系，熟練掌握玻耳茲曼分布、玻色分布和費(fèi)米分布以及三種分布的關(guān)系。
第七章玻耳茲曼統(tǒng)計(jì)（9學(xué)時(shí)）
1、基本要求
本章是熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理的重點(diǎn)內(nèi)容,是統(tǒng)計(jì)物理的核心章節(jié)，以玻耳茲曼分布為基礎(chǔ)重點(diǎn)掌握熱力學(xué)量的統(tǒng)計(jì)表達(dá)式、統(tǒng)計(jì)物理處理問題的方法、玻耳茲曼統(tǒng)計(jì)的廣泛應(yīng)用。刪去順磁性固體、負(fù)溫度狀態(tài)兩節(jié)，將理想氣體的熵作為自學(xué)內(nèi)容。
2、教學(xué)內(nèi)容
（1）熱力學(xué)量的統(tǒng)計(jì)表達(dá)式；
（2）理想氣體的物態(tài)方程；
（3）麥克斯韋速度分布律；
（4）能量均分定理；
（5）理想氣體的內(nèi)能和熱容量；
（6）理想氣體的熵；
（7）固體熱容量的愛因斯坦理論。
3、本章重難點(diǎn)
（1）本章重點(diǎn)是熱力學(xué)量的統(tǒng)計(jì)表達(dá)式、玻耳茲曼統(tǒng)計(jì)處理問題的方法；
（2）本章難點(diǎn)是理想氣體的內(nèi)能和熱容量、固體熱容量的愛因斯坦理論。
第八章玻色統(tǒng)計(jì)和費(fèi)米統(tǒng)計(jì)（6學(xué)時(shí)）
1、基本要求
本章是熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理的重點(diǎn)內(nèi)容,以玻色分布和費(fèi)米分布為基礎(chǔ)重點(diǎn)掌握熱力學(xué)量的統(tǒng)計(jì)表達(dá)式；對(duì)光子氣體、自由電子氣體等應(yīng)用。刪去簡(jiǎn)并理想費(fèi)米氣體簡(jiǎn)例、準(zhǔn)二維電子氣體與量子霍爾效應(yīng)兩節(jié)，本章無自學(xué)要求。
2、教學(xué)內(nèi)容
（1）熱力學(xué)量的統(tǒng)計(jì)表達(dá)式；
（2）弱簡(jiǎn)并玻色氣體和費(fèi)米氣體；
（3）光子氣體；
（4）玻色-愛因斯坦凝聚；
（5）金屬中的自由電子氣體；
（6）簡(jiǎn)并理想費(fèi)米氣體簡(jiǎn)例。
3、本章重難點(diǎn)
（1）本章重點(diǎn)是熱力學(xué)量的統(tǒng)計(jì)表達(dá)式、光子氣體；
（2）本章難點(diǎn)是玻色-愛因斯坦凝聚、金屬中的自由電子氣體。
第九章系綜理論（8學(xué)時(shí)）
1、基本要求
在所研究的問題中計(jì)及粒子之間的相互作用，系統(tǒng)的能量表達(dá)式包含粒子間的相互作用的勢(shì)能。
2、教學(xué)內(nèi)容
（1）相空間 劉維爾定理；
（2）微正則分布；
（3）微正則分布的熱力學(xué)公式；
（4）正則分布；
（5）正則分布的熱力學(xué)公式；
（6）巨正則分布的熱力學(xué)公式；
（7）巨正則分布的簡(jiǎn)單應(yīng)用。
3、本章重難點(diǎn)
本章重點(diǎn)是正則分布、正則分布、巨正則分布的熱力學(xué)公式
四、先修課程要求：
高等數(shù)學(xué)、普通物理、理論力學(xué)
五、考核方式
1、成績(jī)?cè)u(píng)定總則
期末總評(píng)成績(jī)由平時(shí)成績(jī)和期末卷面成績(jī)構(gòu)成2、平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)定
平時(shí)成績(jī)由作業(yè)、提問、考勤、期中成績(jī)累加構(gòu)成3、期末考核評(píng)定
期末總評(píng)成績(jī)=平時(shí)成績(jī)（占10％）+期末卷面成績(jī)（占90％）
六、建議教材及教學(xué)參考書：
教材：
汪志誠(chéng)，《熱力學(xué)·統(tǒng)計(jì)物理》（第三版），高等教育出版社，2003 主要教學(xué)參考書目：
1、馬本堃，《熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)》，高等教育出版社，19952、劉連壽，《理論物理基礎(chǔ)教程》，高等教育出版社，20033、王竹溪，《熱力學(xué)教程》，人民教育出版社，19794、王竹溪，《統(tǒng)計(jì)物理學(xué)導(dǎo)論》，人民教育出版社，19795、L.E.雷克（黃韻等譯），《統(tǒng)計(jì)物理現(xiàn)代教程》，北京大學(xué)出版社，19836、Walter Greiner，《Thermodynamics And Statistical Mechanics》，Springer，2004
第五篇：《熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理》教學(xué)大綱[范文]
《熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理》教學(xué)大綱
學(xué)分：學(xué)時(shí)：審 核 人：執(zhí) 筆 人：面向?qū)I(yè)：物理學(xué)
一、課程定位
教學(xué)對(duì)象：物理專業(yè)本科生
課程類型：理論物理方向必修課
二、教學(xué)目標(biāo)
通過本課程的學(xué)習(xí)要求學(xué)生初步掌握與熱現(xiàn)象有關(guān)的、物質(zhì)的宏觀物理性質(zhì)的唯象理論與統(tǒng)計(jì)理論，并對(duì)二者的特點(diǎn)與聯(lián)系有一較全面的認(rèn)識(shí)。為學(xué)習(xí)后續(xù)課程和獨(dú)立解決實(shí)際問題打下必要的基礎(chǔ)。
三、教學(xué)內(nèi)容及要求
大綱基本內(nèi)容(不帶*號(hào)部分)可在規(guī)定的72學(xué)時(shí)內(nèi)完成。各章所注學(xué)時(shí)前一個(gè)數(shù)字為講授課時(shí)數(shù)后者為習(xí)題課、討論課等學(xué)時(shí)數(shù)。各節(jié)所附數(shù)字為講授時(shí)數(shù)。
第一章 熱力學(xué)的基本規(guī)律(10+0)
1．熱力學(xué)系統(tǒng)的平衡狀態(tài)及其描述
2．熱平衡定律和溫度
3．物態(tài)方程
4．功l
5．熱力學(xué)第一定律
6．熱容量和焓
7．理想氣體的內(nèi)能
8．理想氣體的絕熱過程
9．理想氣體的卡諾循環(huán)
10．熱力學(xué)第二定律l
11．卡諾定理
12．熱力學(xué)溫標(biāo)(*)
13．克勞修斯等式和不等式l
14．熵的熱力學(xué)基本方程1
15．理想氣體的熵1
16．熱力學(xué)第二定律的普遍表述1
17．熵增加原理的簡(jiǎn)單應(yīng)用1
18．自由能和吉布斯函數(shù)1
說明：在克勞修斯等式和不等式之前的內(nèi)容與《熱學(xué)》課重復(fù)較多，除基本概念外可做復(fù)習(xí)性簡(jiǎn)述，可避免重復(fù)。同時(shí)又能保證熱力學(xué)基本概念與規(guī)律的嚴(yán)格性與系統(tǒng)性．重點(diǎn)應(yīng)放在熵的性質(zhì)，熵增加原理的應(yīng)用上。
第二章 均勻物質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)(6+2)
1．能、焓、自由能和吉布斯函數(shù)的全微分
2．麥?zhǔn)详P(guān)系的簡(jiǎn)單應(yīng)用
3．氣體的節(jié)流過程和絕熱彭脹過程
14．基本熱力學(xué)函數(shù)的確定1
5．特性函數(shù)l
6．平衡輻射的熱力學(xué)1
7．磁介質(zhì)的熱力學(xué)1
說明：本章是熱力學(xué)部分的重點(diǎn)，要求在講清輔助函數(shù)的性質(zhì)及麥?zhǔn)详P(guān)系的基礎(chǔ)上．通過對(duì)各類體系的應(yīng)用體現(xiàn)熱力學(xué)函數(shù)的應(yīng)用方法和熱力學(xué)函數(shù)應(yīng)用的普遍性；本章習(xí)題較多，安排2學(xué)時(shí)的習(xí)題課。
第三章 單元系的相變(8+0)
1．熱動(dòng)平衡判據(jù)1
2．開系的基本熱力學(xué)方程1
3．單元系的復(fù)相平衡條件1
4．單元復(fù)相系的平衡性質(zhì)1
5．臨界點(diǎn)和氣液兩相的轉(zhuǎn)變1
6．液滴的形成2
7．相變的分類1
8．臨界現(xiàn)象和I臨界指數(shù)(*)
9．朗道連續(xù)相變理論(*)
第四章 多元系的復(fù)相平衡和化學(xué)平衡(4+0)
1．多元系的熱力學(xué)函數(shù)和熱力學(xué)方程l
2．多元系的復(fù)相平衡條件1
3．吉布斯相律1
4．熱力學(xué)第三定律1
第五章 不可逆熱力學(xué)簡(jiǎn)介(*)
第六章近獨(dú)立粒子的最概然分布
1．系統(tǒng)微觀運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述1
2．等概率原理
3．分布和微觀狀態(tài)2
4．玻爾茲曼分布2
5．粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的經(jīng)典描述
6．粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的量子描述
7．玻色分布和費(fèi)米分布l
8．三種分布的關(guān)系1
第七章 玻耳茲曼統(tǒng)計(jì)(14+2)
1．熱力學(xué)量的統(tǒng)計(jì)表達(dá)式2
2．理想氣體的物態(tài)方程2
3．麥克斯韋速度分布律2
4．能量均分定理2(10+0)
5．理想氣體的內(nèi)能和熱容量(*)
6．理想氣體的熵2
7．固體熱容量的愛因斯坦理論2
8．順磁性固體(*)
9．負(fù)溫度狀態(tài)2
說明：這一部分是經(jīng)典統(tǒng)計(jì)的重點(diǎn)，內(nèi)容較多，安排2學(xué)時(shí)的習(xí)題課。
第八章 玻色統(tǒng)計(jì)和費(fèi)米統(tǒng)計(jì)(8+0)
1．熱力學(xué)量的統(tǒng)計(jì)表達(dá)式1
2．弱簡(jiǎn)并玻色氣體和費(fèi)米氣體(*)
3．光子氣體2
4．玻色一愛因斯坦凝聚2
5．金屬中的自由電子氣體2
6．簡(jiǎn)并理想費(fèi)米氣體簡(jiǎn)例l
7．二維電子氣體與量子霍爾效應(yīng)(*)
說明：這部分是量子統(tǒng)計(jì)的重點(diǎn)，在實(shí)際中應(yīng)用廣泛而重要，對(duì)深化人們對(duì)量子世界的認(rèn)識(shí)非常有意義，可對(duì)學(xué)生提高要求。
第九章 系綜理論(8+0)
1．相空間劉維爾定理1
2．微正則分布l
3．微正則分布的熱力學(xué)公式1
4．正則分布l
5．正則分布的熱力學(xué)公式1
6．實(shí)際氣體的物態(tài)方程1
7．巨正則分布1
8．巨正則分布的熱力學(xué)公式1
9．巨正則分布的簡(jiǎn)單應(yīng)用(*)
說明：微正則系綜可以作為基本假設(shè)而省去劉維爾定理，巨正則分布的分布函數(shù)及熱力學(xué)公式也可以不做推導(dǎo)只給出結(jié)果，闡明意義。
第十章 漲落理論(*)
第十一章 非平衡態(tài)的統(tǒng)計(jì)理論(*)
四、考核方式、方法
閉卷考試，平時(shí)成績(jī)30%，卷面成績(jī)70%。
五、主要參考書
(1)龔昌德《熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理學(xué)》高等教育出版社，1982年
(2)蘇汝鏗《統(tǒng)計(jì)物理學(xué)》復(fù)旦大學(xué)出版社，1990年
(3)鐘云霄《熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理》科學(xué)出版杜，1988年
(4)陳光旨《熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理基礎(chǔ)》廣西師范大學(xué)出版社，1989年
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