热学--课程教学大纲

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学时分配学时54赋予学分学分3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）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、平衡态状态参量1＞温度

2、气体的状态方程3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、物质的微观模型

1、理想气体的压强

2、温度的微观解释

3、分子力

4、范德瓦耳斯气体的压强5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、气体分子的速率分布律

1、玻尔兹曼分布律、重力场中微粒按高度的分布

2、能量按自由度均分定理3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、气体分子的平均自由程

1、输运过程的宏观规律

2、输运过程的微观解释

3.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力学第一定律（9课时）教学内容、热力学过程

1、功

2、热量

3、热力学第一定律及其应用

4、热容量焰

5、气体的内能焦耳一汤姆孙实验

6、循环过程和卡诺循环7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、热力学第二定律

1、热现象过程的不可逆性

2、热力学第二定律的统计意义

3、卡诺定理

4、热力学温标

5、应用卡诺定理的例子

6、嫡

7、嫡增加原理

8、嫡与热力学概率9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，理解熠和熠增加原理及其微观统计意义第七章固体（3课时）教学内容、晶体

1、晶体中粒子的结合力和结合能

2、晶体中粒子的热运动3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、液体的微观结构液晶

1、液体的彻体性质

2、液体的表面性质3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，了解表面张力、表面层内分子力的作用，液固接触处的表面现象，毛细现象等表面性质第九章相变（8课时）教学内容、单元系一般相变的普遍特征

1、气液相变

2、克拉珀龙方程

3、范德瓦耳斯等温线对比物态方程

4、固液相交

5、固气相变、三相图6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（）二考勤（占）平时作业（占）期末考试（占）100%10%+20%+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（第二版）.北京高等教育出版社,

2008.教学参考书目、秦允豪.热学.北京高等教育出版社1,

2002.、赵凯华，罗蔚茵编.新概念物理教程热学.北京高等教育出版社2,

2006.。