热学 课程教学大纲

1、热,学课程教学大纲一、课程的基本信息适应对象：物理学本科专业课程代码：16E00213学时分配：54学时赋予学分：3学分先修课程：高等数学后续课程：热力学与统计物理、固体物理二 课程性质与任务本课程是物理学专业的一门专业基础课，研究热现象的理论.其任务是使学生了解热力 学和统计物理学的基本知识和基本概念，掌握由宏观的热力学定律和从物质的微观结构出发 来研究宏观物体的热性质的研究方法，了解宏观可测量量与微观量的关系以及如何把宏观规 律与微观解释相联系的方法。三 教学目的与要求通过本课程学习，要求学生掌握物体内部热运动的规律以及热运动对物体性质的影响, 掌握研究宏观物体热性质的宏观描述方法（热力学

2、）和微观描述方法（统计物理学），了解固、 液、气相变规律，了解宏观世界和微观世界相联系的基本方法，同时培养学生提出问题、解决 问题的兴趣与能力，为进一步学习后继课程打下良好基础。四 教学内容与安排第一章温度（6课时）教学内容：1、平衡态状态参量2、温度3、气体的状态方程。教学要求：掌握平衡态、温度等基本概念，描述气体状态的参量以及状态参量之间的函数关系。第二章气体分子运动论的基本概念（6课时）教学内容：1、物质的微观模型2、理想气体的压强3、温度的微观解释4、分子力5、范德瓦耳斯气体的压强。教学要求：了解理想气体的微观模型和宏观物质的微观结构，掌握宏观可观测量压强、温度的微观 决定因素，以及从

3、理想气体近似模型出发修正从而导出范德瓦耳斯气体方程。第三章气体分子热运动速率和能量的统计分布律（6课时）教学内容：1、气体分子的速率分布律2、玻尔兹曼分布律、重力场中微粒按高度的分布3、能量按自由度均分定理。教学要求：掌握平衡态下气体分子速率的统计分布规律的一些性质和特点以及玻尔兹曼分布律和 重力场中粒子按高度的分布；掌握能量按自由度均分定理。第四章气体内的输运过程（4课时）教学内容：1、气体分子的平均自由程2、输运过程的宏观规律3.、输运过程的微观解释。教学要求：了解气体由非平衡态趋向平衡态的变化过程，以及扩散系数、导热系数和粘滞系数等宏 观常数与一些反映气体微观结构参量之间的关系。第五章热

4、力学第一定律（9课时）教学内容：1、热力学过程2、功3、热量4、热力学第一定律及其应用5、热容量焰6、气体的内能 焦耳一汤姆孙实验7、循环过程和卡诺循环教学要求：掌握功、热量，内能、热容量，焰等基本概念及热力学第一定律，理解热力学第一定律, 能将之用于解题，掌握求循环过程和卡诺循环效率的方法。第六章热力学第二定律（8课时）教学内容：1、热力学第二定律2、热现象过程的不可逆性3、热力学第二定律的统计意义4、卡诺定理5、热力学温标6、应用卡诺定理的例子7、端8、&增加原理9、燧与热力学概率教学要求：掌握热力学第二定律的两种表述、可逆与不可逆过程、卡诺定理，理解焙和烯增加原理 及其微观统计意义。第七

5、章固体（3课时）教学内容：1、晶体2、晶体中粒子的结合力和结合能3、晶体中粒子的热运动。教学要求：了解晶体的宏观特性和微观结构，晶体中粒子的四种典型结合力和结合能，晶体中粒子 热运动的特性。第八章液体（4课时）教学内容：1、液体的微观结构液晶2、液体的彻体性质3、液体的外表性质。教学要求：了解液体的微观结构及液体的热容量、热膨胀、热传导、扩散、粘滞性等彻体性质，了 解外表张力、外表层内分子力的作用，液固接触处的外表现象，毛细现象等外表性质。第九章相变（8课时）教学内容：1、单元系一般相变的普遍特征2、气液相变3、克拉珀龙方程4、范德瓦耳斯等温线比照物态方程5、固液相交6、固气相变、三相图。教学要求：了解一级相变的特征，气液相变、固液相变、固气相变、三相图的特性，了解范德瓦耳 斯等温线的特点，掌握克拉珀龙方程及等温相变的特点。五、教学设备和设施演示实验与多媒体教学设备六、课程考核与评估考核方式：闭卷考试，评估以期评成绩为准。期评成绩（100%）=考勤（占10%）+平时作业（占20%）+期末考试（占70%）。免修的本科学生的“期评成绩等于其期考成绩”。七、教材及主要参考书教材：李椿，章立源，钱尚武编.热学（第