中外物理學精品書係：熱力學（第二版） pdf epub mobi txt 電子書 下載 2026

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王竹溪 著

圖書標籤:

• 熱力學
• 物理學
• 教材
• 理工科
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• 經典
• 中外物理學精品書係
• 第二版
• 科學
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齣版社： 北京大學齣版社

ISBN：9787301251461

版次：2

商品編碼：11621114

包裝：平裝

叢書名： 中外物理學精品書係

開本：16開

齣版時間：2015-01-01

用紙：膠版紙

頁數：344

編輯推薦

　　《中外物理學精品書係：熱力學（第二版）》是對王竹溪先生的紀念。

內容簡介

　　《中外物理學精品書係：熱力學（第二版）》是熱力學經典著作，包含熱力學理論的經典內容，如溫度、熱力學第1定律、熱力學第二定律、單元係的復相平衡、熱力學第三定律等，也包含瞭一些專題研究，如化學熱力學、溶液理論、重力場及彈性固體、不可逆過程熱力學等，同時對熱力學的方法論也進行瞭論述。本次納入書係經典係列重排齣版，以更好的麵貌與作者同享。

作者簡介

　　王竹溪，北京大學物理教授，我國著名物理學傢，我國熱力學統計物理研究的開拓者。在錶麵吸附、超點陣統計理論、植物細胞的吸水等方麵做過基礎性工作。撰寫瞭《熱力學》、《統計物理學導論》等我國第一批理論物理優秀教材，為建立我國理論物理教學體係奠定瞭基礎。

目錄

緒論
第一章溫度
1.熱學中所討論的物體的性質
2.溫度
3.物態方程
*4.喀拉氏溫度定理
*5.各種溫度計
*6.氣體溫度計的改正
*7.一種新的定標準溫度法
第一章習題

第二章熱力學第一定律
8.功
9.熱力學第一定律
10.熱量
11.熱容量及比熱
12.氣體的內能
13.理想氣體的卡諾循環
第二章習題

第三章熱力學第二定律
14.熱力學第二定律
15.卡諾定理及熵
16.可逆循環過程的應用例子
17.絕對溫度及理想氣體的熵
18.均勻物質的熱力學關係
19.電磁場的熱力學
20.熱輻射的熱力學
*21.維恩位移律
22.熱力學函數
23.不可逆過程的熱力學第二定律的數學錶述
*24.普朗剋的熵定理證明
*25.喀拉氏的熵定理證明
第三章習題

第四章單元係的復相平衡
26.熱動平衡條件
27.單元係的復相平衡
28.蒸氣壓方程
29.臨界點及氣液兩態的相互轉變
30.有麯麵分界的平衡條件
31.水滴的形成和大小
32.高級相變
第四章習題

第五章化學熱力學綱要
33.內能與化學成分的關係
34.熱化學大要
35.熵與化學成分的關係
36.復相係的普遍平衡條件
37.相律
38.混閤理想氣體的性質
39.理想氣體的化學平衡
*40.混閤非理想氣體
41.二元係的相圖
*42.二元係復相平衡的熱力學理論
*43.三元係的相圖
*44.多元係復相平衡理論
第五章習題

第六章平衡的穩定性
*45.總論
*46.單元係的穩定條件
*47.單元係的共存相的個數
*48.多元係的穩定條件
*49.多元係的共存相的個數
*50.勒夏特列原理
第六章習題

第七章溶液理論
*51.溶液的普遍理論
*52.理想溶液
*53.理想溶液的化學反應
*54.電解質
*55.強電解質
第七章習題

第八章熱力學第三定律
56.熱力學第三定律
57.熵的數值
58.化學親閤勢
59.化學常數
60.得到低溫的方法
第八章習題

第九章重力場及彈性固體
*61.重力場的熱力學
*62.脅強及運動方程
*63.脅變
*64.內能、熵及平衡條件
*65.熱力學公式
*66.彈性常數
第九章習題

第十章不可逆過程熱力學
*67.總論
*68.熱傳導
*69.擴散及熱擴散
*70.溫差電效應
*71.非均勻係

第十一章熱力學方法論
72.熱力學方法的特徵
73.熱力學的局限性
74.公理式熱力學
索引
外國人名索引

前言/序言

凝聚態物理前沿探索：從晶體結構到量子效應 內容提要 本書旨在為對凝聚態物理領域有濃厚興趣的讀者提供一個全麵而深入的導覽。全書從最基礎的晶體結構與晶格振動入手，逐步深入到電子在周期性勢場中的行為，最終探討宏觀物性如何由微觀的量子特性所決定。我們著重闡述瞭布洛赫定理、能帶理論的構建，以及由此引發的導體、半導體和絕緣體的分類。隨後，本書將筆觸延伸至凝聚態物理學的核心議題，如磁性、超導現象的微觀機理，以及復雜材料中的相變與臨界現象。通過嚴謹的理論推導和豐富的物理圖像，讀者將能建立起從原子排列到宏觀電學、磁學、光學性質的完整認知框架。 第一章：固體結構的基礎——晶體學與晶格動力學 本章首先介紹瞭固體的基本分類及其與物質宏觀性質的聯係。重點在於晶體結構——理想晶體的周期性對稱性是理解所有凝聚態現象的基石。我們將詳細解析晶格、基矢、布拉維點陣的概念，並引入倒易點陣（Reciprocal Lattice）這一在波矢空間（k空間）進行物理描述的關鍵工具。米勒（Miller）指數係統將被用於描述晶麵和晶嚮，這是理解衍射實驗（如X射綫衍射）的基礎。 隨後，我們轉嚮晶格的動態特性——晶格振動（聲子）。通過將晶體視為一組相互作用的諧振子，利用周期性邊界條件，我們推導齣瞭一維和三維晶格的色散關係（Dispersion Relation）。聲子的概念不僅僅局限於描述晶格熱學性質（如比熱），它也是電子與晶格相互作用、以及非綫性光學過程的重要媒介。本章會詳盡討論聲子比熱的德拜模型（Debye Model）和愛因斯坦模型（Einstein Model）的異同，並探討聲子在熱導率中的作用。 第二章：電子的量子行為——能帶理論的建立 固體宏觀導電性的差異，源於電子在周期性晶格勢場中的行為。本章是全書的核心理論部分。我們從薛定諤方程在周期性勢場中的解開始，引入瞭布洛赫定理（Bloch’s Theorem），它是理解固體電子結構的關鍵。布洛赫函數的形式$psi_{mathbf{k}}(mathbf{r}) = e^{imathbf{k} cdot mathbf{r}} u_{mathbf{k}}(mathbf{r})$清晰地揭示瞭電子波矢 $mathbf{k}$ 的重要性。 基於布洛赫定理，我們推導齣能帶理論（Band Theory）。電子的能量不再是連續的，而是被限製在特定的能帶內，能帶之間存在禁帶（Band Gap）。我們利用緊束縛近似（Tight-Binding Approximation）和近自由電子模型（Nearly Free Electron Model）來具體計算能帶的寬度和形狀。這些模型使得我們能夠解釋為什麼某些材料是導體（費米能級穿過能帶），而另一些是絕緣體（費米能級位於禁帶）。本章還引入瞭有效質量（Effective Mass）的概念，它描述瞭電子在晶格勢場中加速的響應，與自由電子質量顯著不同。 第三章：電、磁與光學性質的微觀起源 掌握瞭能帶結構後，本章開始應用這些知識來解釋材料的宏觀物理性質。 電學性質： 深入分析瞭費米能級（Fermi Level）在不同溫度下的行為，並詳細討論瞭本徵半導體和摻雜半導體的載流子輸運機製，包括N型和P型摻雜的詳細分析。晶體中電子的輸運不僅僅受晶格散射影響，雜質散射和載流子-載流子散射也是重要的限製因素。 磁學性質： 從朗道（Landau）的經典理論齣發，引入瞭泡利不相容原理在描述電子自鏇和軌道磁矩上的作用。詳細討論瞭順磁性（Paramagnetism）、抗磁性（Diamagnetism）的來源。對於更具集體行為的鐵磁性（Ferromagnetism），本章將側重於海森堡交換作用（Heisenberg Exchange Interaction）和域結構（Domain Structure）的形成。 光學性質： 電子從一個能帶躍遷到另一個能帶（吸收或發射光子）是光學響應的基礎。我們分析瞭材料的介電函數（Dielectric Function）與光吸收之間的關係，並解釋瞭晶體中激子（Excitons）——電子和空穴束縛態——的形成與光學性質的關聯。 第四章：超越能帶理論——強關聯係統與新興現象 本章聚焦於那些僅憑單電子近似（如Bloch理論）難以完全解釋的復雜物理現象。 超導電性（Superconductivity）： 這是一個宏觀量子現象的典範。我們將追溯BCS理論的建立，詳細闡述庫珀對（Cooper Pairs）的形成機製，以及零電阻和邁斯納效應（Meissner Effect）的微觀解釋。此外，書中也將介紹高溫超導現象的研究現狀，盡管其精確理論模型仍在發展中。 局域化與無序： 引入瞭安德森局域化（Anderson Localization）的概念，解釋在雜質大量存在或結構無序時，電子的波函數如何從擴展態轉變為局域態，從而導緻材料失去導電性。 相變與臨界現象： 凝聚態物理研究的另一個重要方麵是物質相位的轉變。本章將介紹平均場理論（Mean Field Theory）來描述鐵磁性轉變等二階相變，並引入重整化群（Renormalization Group）方法來理解普適性的標度律，這是處理臨界現象強關聯效應的強大工具。 第五章：低維與新型功能材料 隨著納米技術的發展，研究低維係統（如二維材料）變得至關重要。 低維電子係統： 探討瞭量子阱（Quantum Well）、量子綫（Quantum Wire）和量子點（Quantum Dot）中的電子態。這些係統中的電子運動被限製在一個或兩個方嚮上，導緻瞭電子態的量子限製效應，其能級變得分立，這在光電器件中有重要應用。 拓撲絕緣體與半金屬： 介紹近年來凝聚態物理中最熱門的方嚮之一。拓撲絕緣體擁有一個絕緣的體態，但其錶麵卻存在受拓撲保護的導電邊緣態。我們將從布裏淵區（Brillouin Zone）的拓撲不變量角度解釋其獨特的保護機製。 本書的編寫風格旨在保持理論的嚴謹性，同時注重物理圖像的清晰傳達，適閤具有基礎量子力學和固體物理知識的本科高年級學生、研究生以及科研人員參考。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的第一感覺就是厚重，捧在手裏就知道它不是那種可以輕易翻閱的快餐讀物。封麵設計樸實卻不失專業感，熟悉的“中外物理學精品書係”幾個字，就足以讓我對它的內容産生濃厚的興趣。我一直對熱力學這個領域頗感好奇，雖然不是主修物理，但偶爾接觸到一些熱力學相關的概念，比如熵增定律，都會讓我覺得背後蘊藏著深刻的哲學意義。這本書的齣現，無疑為我打開瞭一扇深入探索這個領域的大門。從目錄上看，它涵蓋瞭從基礎概念到高級應用的廣泛內容，這讓我對接下來的閱讀充滿瞭期待。我希望它能以一種清晰易懂的方式，循序漸進地引導我理解那些看似抽象的理論，而不僅僅是堆砌公式和定理。畢竟，對於我這樣的非專業讀者來說，如果一開始就遇到過於晦澀的內容，很容易就會望而卻步。但“精品書係”這幾個字，又讓我堅信它會有一套科學嚴謹的編排和解釋方法，能夠幫助我逐漸構建起對熱力學的完整認識。我特彆希望書中能有一些實際的例子或者曆史背景的介紹，這樣能夠更好地幫助我理解那些理論在現實世界中的應用，以及它們是如何一步步發展至今的。

評分☆☆☆☆☆

這次偶然看到這本《熱力學（第二版）》，感覺像是觸碰到瞭物理學殿堂的一扇神秘大門。我並非物理專業的科班齣身，但一直以來，我對物理學的直觀理解和邏輯思維方式都抱有濃厚的興趣。熱力學這個概念，雖然聽起來有些遙遠，但它所蘊含的關於能量轉化和宇宙秩序的思考，卻深深吸引著我。我之所以對這本書産生好奇，很大程度上是因為“中外物理學精品書係”這個名號，它暗示著這本書的權威性和普適性，很可能融閤瞭東西方的學術精髓。我非常希望這本書能夠用一種相對易於理解的語言，為我解釋清楚熱力學的第一、第二、第三定律，以及零定律。我期待它能夠不僅僅是公式的堆砌，更能引導我去思考這些定律背後的哲學意義。比如，熵增定律是如何解釋事物衰敗的必然性的？它能否在日常生活中找到一些生動的例證？我希望這本書能夠成為我的啓濛讀物，幫助我在浩瀚的物理學海洋中，找到一條清晰的航綫，去探索那些關於物質世界本質的深刻奧秘，讓我能夠真正地“理解”熱力學，而不是僅僅“學習”它。

評分☆☆☆☆☆

這本書的齣版，對於我來說，簡直就是一份意外的驚喜。作為一個在工業領域摸爬滾打多年的工程師，我時常會在工作中遇到與熱力學相關的實際問題，比如設備效率的優化、能量的有效利用等等。雖然我具備一定的基礎知識，但總覺得在某些方麵不夠深入，缺乏係統的理論支撐。這次有機會接觸到這本《熱力學（第二版）》，我感覺就像是找到瞭久旱逢甘霖。從書名就可以看齣，它不僅僅是對前一版內容的更新，更可能意味著在概念的闡釋、例題的選取以及理論的拓展上都有瞭新的突破。我尤其關心書中對於現代熱力學理論，如統計物理學與熱力學聯係的闡述，以及在工程應用方麵的具體案例分析。畢竟，理論的價值最終要體現在解決實際問題上。我希望這本書能夠提供給我一些新的視角和工具，幫助我更精準地分析和解決生産過程中的難題，提升工作效率，甚至在節能減排方麵有所貢獻。對於某些復雜的公式和推導，我更希望書中能夠給齣清晰的物理意義解釋，而不是僅僅羅列數學步驟。我期待著它能成為我解決實際問題的強大後盾。

評分☆☆☆☆☆

這本書，怎麼說呢，對我來說，它不僅僅是一本書，更像是一個知識的寶庫，一個探索宇宙奧秘的窗口。我一直以來都對物理學的魅力深深著迷，而熱力學，更是其中我最感興趣的分支之一。這本書的封麵設計，那低調而又不失格調的風格，讓我一眼就覺得它與眾不同，必定是經過精心打磨的。我非常期待書中能夠為我揭示更多關於能量、熵、功、熱等基本概念的深刻含義。尤其是在第二版這個基礎上，我預感它在理論的闡述上會更加完善，可能還會引入一些最新的研究成果或者思想。我希望它能夠幫助我理清那些復雜而又精妙的物理過程，讓我能夠從本質上理解為什麼有些事情會發生，為什麼宇宙會朝著一定的方嚮演化。我特彆希望書中能提供一些深入淺齣的分析，來解釋那些看起來很抽象的定理，並且最好能配上一些高質量的圖錶或者插圖，這樣可以大大提升我的理解效率。對我而言，閱讀一本好的物理學書籍，就像是在進行一次智力的冒險，而這本書，無疑是我這次冒險最理想的夥伴。

評分☆☆☆☆☆

我是一個對基礎科學充滿敬畏之心的業餘愛好者，平日裏喜歡閱讀一些科普類的書籍，來拓展自己的知識視野。熱力學這個概念，對我而言，一直帶有一絲神秘色彩。雖然接觸過一些關於熱力學的通俗讀物，但總覺得那隻是冰山一角，遠未觸及到其核心的精妙之處。當我在書店的顯眼位置看到這本《中外物理學精品書係：熱力學（第二版）》時，我的內心就湧現齣一種強烈的渴望，想要一探究竟。我猜想，作為“精品書係”的一員，這本書在內容的深度和廣度上必然是毋庸置疑的。我特彆期待它能從最基本的熱力學定律講起，用一種嚴謹又不失趣味的方式，引導讀者逐步深入。對於一些經典的熱力學過程，比如卡諾循環，我希望能有更深入的理解，不僅僅是公式上的掌握，更是對其背後物理過程的透徹把握。同時，我也希望書中能夠提供一些關於熱力學在不同學科領域的應用，比如化學、生物學甚至天文學，這樣可以讓我看到熱力學作為一門基礎學科的普適性和重要性。我希望這本書能夠像一位博學的引路人，帶我穿越時空，領略熱力學思想的魅力。

評分☆☆☆☆☆

書很好，買對瞭，是我喜歡的

評分☆☆☆☆☆

當時的文字就是平易近人，像是對話一樣，現在的教科書都冷冰冰的

評分☆☆☆☆☆

王竹溪先生的經典著作，雖是50年前齣版的但仍有參考價值

評分☆☆☆☆☆

一個典型的熱力學係統

評分☆☆☆☆☆

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評分☆☆☆☆☆

仰慕的心情下買的，看不懂瞭已經

評分☆☆☆☆☆

不錯，應該是正版，幫同事買的，正在看

評分☆☆☆☆☆

書很不錯 河北師範大學東邊自提車的快遞員非常好

評分☆☆☆☆☆

物理大師王竹溪先生的大作！熱力學（thermodynamics）是從宏觀角度研究物質的熱運動性質及其規律的學科。物理學的分支。它與統計物理學分彆構成瞭熱學理論的宏觀和微觀兩個方麵。熱力學主要是從能量轉化的觀點來研究物質的熱性質 ，它提示瞭能量從一種形式轉換為另一種形式時遵從的宏觀規律，總結瞭物質的宏觀現象而得到的熱學理論。熱力學並不追究由大量微觀粒子組成的物質的微觀結構，而隻關心係統在整體上錶現齣來的熱現象及其變化發展所必須遵循的基本規律。它滿足於用少數幾個能直接感受和可觀測的宏觀狀態量諸如溫度、壓強、體積、濃度等描述和確定係統所處的狀態。通過對實踐中熱現象的大量觀測和實驗發現，宏觀狀態量之間是有聯係的，它們的變化是互相製約的。製約關係除與物質的性質有關外，還必須遵循一些對任何物質都適用的基本的熱學規律，如熱力學第零定律、熱力學第一定律、熱力學第二定律和熱力學第三定律 等。熱力學以上列從實驗觀測得到的基本定律為基礎和齣發點，應用數學方法，通過邏輯演繹，得齣有關物質各種宏觀性質之間的關係和宏觀物理過程進行的方嚮和限度，故它屬於唯象理論，由它引齣的結論具有高度的可靠性和普遍性。但由熱力學得到的結論與物質的具體結構無關，故在實際應用時還必須結閤必要的被研究物質物性的實驗觀測數據，纔能得到定量的結果，這是熱力學研究的一個局限性古代人類早就學會瞭取火和用火，但是後來纔注意探究熱、冷現象本身，直到17世紀末還不能正確區分溫度和熱量這兩個基本概念的本質。在當時流行的“熱質說”統治下，人們誤認為物體的溫度高是由於儲存的“熱質”數量多。1709—1714年華氏溫標和1742—1745年攝氏溫標的建立，纔使測溫有瞭公認的標準。隨後又發展瞭量熱技術，為科學地觀測熱現象提供瞭測試手段，使熱學走上瞭近代實驗科學的道路。1798年，馮·朗福德觀察到用鑽頭鑽炮筒時，消耗機械功的結果使鑽頭和筒身都升溫。1799年，英國人H.戴維用兩塊冰相互摩擦緻使錶麵融化，這顯然無法由“熱質說”得到解釋。1842年，J.邁爾提齣瞭能量守恒理論，認定熱是能的一種形式，可與機械能互相轉化，並且從空氣的定壓比熱容與定容比熱容之差計算齣熱功當量。英國物理學傢J.焦耳於1840年建立電熱當量的概念，1842年以後用不同方式實測瞭熱功當量。1850年，焦耳的實驗結果已使科學界徹底拋棄瞭“熱質說”，公認能量守恒 、而且能的形式可以互換的熱力學第一定律為客觀的自然規律。能量單位焦耳（