课件文字版lecture每周星期1的

4学分每周星期1的7,84的3,4节。教室：理教403 多元系的热力学.渐进引入平衡态统计的基本概念,方法.第五至第八周:讲授平衡态物理的基本概念和基本方法.第九至第十二周:系综理论的一些应用,经典理想气体,述,Ising模型的平均场理论,临界点附近的涨落与关联) Greiner,Neise,Stocker,ThermodynamicsandLandau,Lifshitz,StatisticalPhysics,PartK.Huang,Statisticalmechanics.NewYork:M.PlischkeandB.Bergersen,EquilibriumAHistoryofThermodynamics,IngoMüller,Springer-VerlagBerlinHeidelberg(2007)Statisticalphysicsofparticles,Kardar,CambridgePressShortHistoryofHeat,J.B. 作业1030 态，新材料，及其相关的新的物理现象。历史上，是新的观测到的物理现象研究凝聚态物理的主要工具之一是统计物理，用来研究大量粒子在相关外界条件下（比如一定温度，外场），系统所处在的状态（比如超导，固态，液态，量子液态，拓扑绝缘，拓扑超导状态等等），和相关物理特性（其导电 布莱克（JosephBlack，1728-1799）汤姆逊(BenjaminThompson,1753-1814，CountRumford卡诺(SadiCarnot，1796-(JuliusRobertMayer1814焦耳(JamesPrescottJoule,1818-威廉·汤姆生(开尔文爵士，WilliamThomson(LordKelvin)，1824-1907，英国)(HermannLudwigFerdinandvonHelmholtz,1821-1894，德国)创立能量守克劳修斯(RudolfClausius,1822-88，德国)(JamesClerkMaxwell1831-79，英国)(LudwigBoltzmann1844-1906，曼方程)(1877).(JosiahWillardGibbs1839-能斯特(WaltherNernst1864-1941， )1937 Onsager(1903-1976,挪威)1944KennethGeddesWilson(1936– )1971年 闭系Ni(第i种分子热力学的平衡态是动态平衡

F(T,x1,x2,....xn)

PVnRTR8.3145Jmol1K

Pan2Vnb

CHT

准静态过程可以用热力学系统状态空间的一条曲线来描述.曲线上每一PV

PV的每一步在新的平衡态到达之前,状态又继续了下一步变化.真实系统经历,T,T.

đ过程有关d表示于过程无关的微小量,如dV, 是全微分，đ不是全微，

đWrr其中 đW

đWPdVWV200đW

0H2

VHHd

dU=内能是状态函数,与系统从初态到末态所经历的过程无关(是有前 dU=đW đQ=dU-đQdUđW此式(能量守恒总是成立的非准静态过程

đWrr为了引入热力学第二定律,我们考虑卡诺循环.卡诺循环在建立热力学第 T T T Q T T T T T Q U T T HUPV,

U V TV T UV T U

1T

U T UV V TV V T U U U

U

dUU CdT

HUPVU

dH

nR

对理想气体， PVPVnRTdPVVdPPdVnRdTCV上面二式消去

VdPPdV0dPdV đQ=dU-đWCVdTđQ=dU-đWCVdTPdVPVPVconst.;PV/TTV1

TV1TV TV U Q

2WpdVnT2

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