丹尼爾·V.施羅德

譯序前言
第一部分 基礎知識
第1章 熱物理學中的能量
1.1 熱平衡
1.2 理想氣體
1.2.1 氣體的微觀模型
1.3 能量均分定理
1.4 功和熱
1.5 壓縮做功
1.5.1 理想氣體的壓縮
1.6 熱容
1.6.1 潛熱
1.6.2 焓
1.7 過程的速率
1.7.1 熱傳導
1.7.2 理想氣體的熱導率
1.7.3 黏度
1.7.4 擴散
第2章 熱力學第二定律
2.1 雙狀態系統
2.1.1 雙狀態順磁體
2.2 固體的愛因斯坦模型
2.3 有相互作用的系統
2.4 具有大量粒子的系統
2.4.1 非常大的數字
2.4.2 斯特林近似
2.4.3 大型愛因斯坦固體的重數
2.4.4 重數函數的銳度
2.5 理想氣體
2.5.1 單原子分子理想氣體的重數
2.5.2 相互作用的理想氣體
2.6 熵
2.6.1 理想氣體的熵
2.6.2 混合熵
2.6.3 可逆和不可逆過程
第3章 相互作用及其結果
3.1 溫度
3.1.1 一個不實際的類比
3.1.2 現實世界的例子
3.2 熵和熱
3.2.1 預測熱容
3.2.2 測量熵
3.2.3 熵的宏觀解釋
3.3 順磁
3.3.1 記號與微觀物理
3.3.2 數值解
3.3.3 解析解
3.4 機械平衡與壓強
3.4.1 熱力學恒等式
3.4.2 再談熵和熱
3.5 擴散平衡和化學勢
3.6 總結與展望

第二部分 熱力學
第4章 熱機與製冷機
4.1 熱機
4.1.1 卡諾迴圈
4.2 製冷機
4.3 真實的熱機
4.3.1 內燃機
4.3.2 蒸汽機
4.4 真實的製冷機
4.4.1 節流過程
4.4.2 氣體的液化
4.4.3 邁向絕對零度
第5章 自由能與化學中的熱力學
5.1 自由能與可用功
5.1.1 電解、燃料電池和電池
5.1.2 熱力學恒等式
5.2 自由能與到達平衡的驅動力
5.2.1 廣延量與強度量
5.2.2 吉布斯自由能與化學勢
5.3 純淨物的相變
5.3.1 鑽石與石墨
5.3.2 克勞修斯-克拉珀龍關係
5.3.3 範德瓦耳斯模型
5.4 混合物的相變
5.4.1 混合物的吉布斯自由能
5.4.2 互溶混合物的相變
5.4.3 共晶系統的相變
5.5 稀溶液
5.5.1 溶劑與溶質的化學勢
5.5.2 滲透壓
5.5.3 熔點與沸點
5.6 化學平衡
5.6.1 固氮
5.6.2 水的解離
5.6.3 氧氣在水中的溶解
5.6.4 氫的電離

第三部分 統計力學
第6章 玻爾茲曼統計
6.1 玻爾茲曼因數
6.1.1 配分函數
6.1.2 原子的熱激發
6.2 平均值
6.2.1 順磁
6.2.2 雙原子分子的轉動
6.3 能量均分定理
6.4 麥克斯韋速率分佈
6.5 配分函數與自由能
6.6 組合系統的配分函數
6.7 再看理想氣體
6.7.1 配分函數
6.7.2 預測
第7章 量子統計
7.1 吉布斯因數
7.1.1 例子：一氧化碳中毒
7.2 玻色子和費米子
7.2.1 分佈函數
7.3 簡並費米氣體
7.3.1 溫度為零
7.3.2 較小的非零溫度
7.3.3 態密度
7.3.4 索末菲展開
7.4 黑體輻射
7.4.1 紫外災難
7.4.2 普朗克分佈
7.4.3 光子
7.4.4 對所有模式求和
7.4.5 普朗克譜
7.4.6 總能量
7.4.7 光子氣體的熵
7.4.8 宇宙背景輻射
7.4.9 從洞中逃離的光子
7.4.10 其他物體的輻射
7.4.11 太陽和地球
7.5 固體的德拜模型
7.6 玻色-愛因斯坦凝聚
7.6.1 真實世界中的例子
7.6.2 為什麼會發生？
第8章 相互作用粒子組成的系統
8.1 弱相互作用氣體
8.1.1 配分函數
8.1.2 集團展開
8.1.3 第二維裡係數
8.2 鐵磁體的伊辛模型
8.2.1 一維情況的解析解
8.2.2 平均場近似
8.2.3 蒙特卡羅模擬

附錄A 量子力學基礎
A.1 波粒二象性的證據
A.1.1 光電效應
A.1.2 電子干涉
A.2 波函數
A.2.1 不確定性原理
A.2.2 線性獨立的波函數
A.3 具有確定能量的波函數
A.3.1 盒子中的粒子
A.3.2 諧振子
A.3.3 氫原子
A.4 角動量
A.4.1 分子的轉動
A.4.2 自旋
A.5 多粒子系統
A.6 量子場論
附錄B 數學結論
B.1 高斯積分
B.2 伽馬函數
B.3 斯特林近似
B.4 d維超球體的表面積
B.5 量子統計中的積分
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參考資料
中文索引
英文索引