高纲1246

 

江苏省高等教育自学考试大纲

 

 

 

 

 

 

    02035　　热力学与统计物理

 

　　　　　　　　　　　　　　　江苏教育学院编

 

 

 

 

 

 

 

江苏省高等教育自学考试委员会办公室

 

 

第一章  热力学的基本规律

一、考试要求

　　1.了解热学研究对象及其研究方法，掌握热力学中几个基本概念：系统及其；分类、热力学状态及状态参量，热力学平衡态，可逆与不可逆过程，掌握焓,熵,内能,自由能,吉布斯函数的概念。

2.了解理想气体模型在热学中的重要作用，掌握理想气体物态方程的应用，掌握理想气体经历等温，等容，等压，绝热过程的做功、吸放热、内能变化的计算，对多方过程方程不做要求。

　　3.理解并掌握温度、内能及热量的概念。

　　4.理解热力学第一定律，能应用热力学第一定律计算准静态过程中功、内能及热量。

5.理解热力学第二定律的物理实质及其数学表达式，掌握熵及熵变的计算，能利用熵增原理计算最大功。

6.掌握卡诺定理的内容，能由卡诺定理推导克劳修斯等式与不等式。

7.掌握克劳修斯等式与不等式以及熵增原理在实际问题中的应用。

二、考试内容

1.热力学系统的平衡状态及其描述。

　　2.热平衡定律和温度。

　　3.物态方程。

　　4.功（准静态过程，准静态过程中功的表达式及计算，体积功，表面张力功，磁化功）。

　　5.热力学第一定律，均匀系统的定压膨胀系数、定容压强系数及绝热压缩系数。

　　6.热容量和焓。

　　7.理想气体的内能。

　　 8.理想气体的绝热过程。

　　 9.理想气体的卡诺循环。

10.热力学第二定律。

11.卡诺定理

12.热力学温标

13.克劳修斯等式与不等式

14.熵和热力学基本方程

15.理想气体的熵

16.热力学第二定律的数学表达式

17.熵增加原理的简单应用

18.自由能和吉布斯函数

 

第二章  均匀物质的热力学性质

一、考试要求

　　1.掌握热力学函数内能、熵、焓、自由能与自由焓，理解并掌握特性函数的意义。

　　2.熟练应用热力学基本等式解决热力学函数及其偏导数与热力学量之间的关系。

　　3.熟练应用麦氏关系，牢记能态方程、焓态方程。

　　4.熟练应用热力学基本方程。掌握气体节流膨胀、绝热膨胀中的相关问题的解决方法；掌握表面系统的热力学函数的计算和热辐射系统的热力学量的计算。　　二、考试内容

1.内能,焓,自由能和吉布斯函数的全微分

2.麦氏关系的简单应用

3.气体的节流过程和绝热膨胀过程

4.基本热力学函数的确定

5.特性函数

6.热辐射的热力学理论

7.磁介质的热力学

第三章 单元系的相变

一、考试要求

1.掌握系统的热动平衡判据

2.掌握单元复相系的平衡条件

3.掌握克拉伯龙方程

4.了解液滴形成的条件,掌握人工增雨的基本原理

5.了解相变的分类

二、考试内容

1.热动平衡判据

2.开系的热力学基本方程

3.单元系的复相平衡条件

4.单元复相系的平衡性质

5.临界点和气液两相的转变

6.液滴的形成

 

第四章 多元系的复相平衡和化学平衡 热力学第三定律

一、考试要求

1.掌握多元系的热力学函数和热力学方程及复相平衡条件

2.掌握吉布斯相律

3.理解热力学第三定律的内容

4.掌握二元系的化学平衡条件

5.掌握道尔顿分压定律

二、考试内容

1.多元系的热力学函数和热力学方程。
　　2.多元系的复相平衡条件。
　　3.吉布斯相律。

　　4.化学平衡条件。

　　5.混合理想气体的性质。

　　6. 理想气体的化学平衡。

　　7. 热力学第三定律。

 

第五章 不可逆过程热力学简介　

考试不作要求

 

第六章 近独立粒子的最概然分布

一、考试内容

1.掌握粒子运动状态的经典描述和量子描述方法

2.了解等概率原理及其在热力学中的地位

3.掌握玻耳兹曼分布,玻色分布和费米分布

　　4.掌握玻耳兹曼分布,玻色分布和费米分布在经典极限条件下的性质　

二、考试内容

　　1.粒子运动状态的经典描述
　　2.粒子运动状态的量子描述
　  3.系统微观运动状态的描述
　　4.等概率原理
　　5.分布和微观状态

　6.玻耳兹曼分布

7.玻色分布和费米分布

8.三种分布的关系

 

第七章 玻耳兹曼统计

一、考试要求

1.掌握熵,内能,焓,吉布斯函数,自由能的统计表达式

2.掌握理想气体的物态方程

3.掌握运用统计方法推导麦克斯韦速度分布律,能均分定理,理想气体的内能和热容量,理想气体的熵

4.了解固体热容量的爱因斯坦理论的核心思想和不足之处

二、考核内容

1.热力学量的统计表达式

2.理想气体的物态方程

3.麦克斯韦速度分布律

4.能均分定理

5.理想气体的内能和热容量

6.理想气体的熵

7.固体热容量的爱因斯坦理论

 

第八章 玻色统计和费米统计

一、考试要求

1.掌握弱简并理想玻色气体和费米气体的热力学量的统计表达式

2.掌握玻色-爱因斯坦凝聚产生的条件及现象

3.掌握光子气体系统和金属中自由电子气体系统的热力学性质的统计表述

4.了解二维电子气体和整数量子霍尔效应

二、考试内容

1.热力学量的统计表达式

2.弱简并理想玻色气体和费米气体

3.玻色-爱因斯坦凝聚

4.光子气体

5.金属中的自由电子气体

 

第九章 系综理论　

考试不作要求

第十章 涨落理论　

考试不作要求

第十一章 非平衡态统计理论初步　

考试不作要求

 

参考书目：

1. 热力学.统计物理（第四版），汪志诚，高等教育出版社。

2. 热力学.统计物理（第四版）学习辅导书　汪志诚　高等教育出版社