热力学与统计物理教学大纲案例.doc

《》教学大纲 英文名称：：：：：：： ：： ：： ： ：：： ：： 第一章 热力学的基本规律 4 4 第二章 均匀物质的热力学性质 6 6 第三章 单元系的相变 6 6 第四章 多元系的复相平衡和化学平衡 3 3 第六章 近独立粒子的最概然分布 6 6 第七章 波耳兹曼统计 8 8 第八章 玻色统计和费米统计 8 8 第九章 系综理论 2 2 复习 2 2 总计 45 45 讲授大纲与各章的基本要求：第一章 热力学的基本规律 本章介绍热力学系统基本规律，属复习章节 教学内容： 1.掌握平衡态概念及其描述方法 2.根据热平衡定律建立温度的严格概念，并掌握定量量度法 3.简单了解理想气体温标 4.物态方程的表达式，并会学应用； 5.热力学第一定律、第二定律的内容和数学表达式及其对应的热力学函数的意义及其应用 6.热力学基本规律的统一方程—热力学基本方程的意义及应用 7.热力学中的过程量—功、热量与状态量（热力学函数—内能、焓、熵、自由能和吉布斯函数的区别与联系，并掌握其数学表达式 教学重点和难点： 1.物态方程的三个系数的定义式，应用它们求解物态方程的方法 2.热力学第一定律、第二定律的内容和数学表达式及其对应的热力学函数的意义及其应用 3.热力学中的过程量—功、热量与状态量（热力学函数—内能、焓、熵、自由能和吉布斯函数的区别与联系，其数学表达式 4.二元函数、偏导数循环关系、倒数关系及全微分性质在热力学中应用 考核要求： 1.理解平衡态概念及其描述方法 2.了解理想气体温标 3.掌握物态方程的表达式，并会学应用 4.掌握热力学第一定律、第二定律的内容和数学表达式及其对应的热力学函数的意义及其应用 5.理解热力学基本方程的意义及应用 6.了解热力学中的过程量—功、热量与状态量（热力学函数—内能、焓、熵、自由能和吉布斯函数）数学表达式 学时数：4学时第二章 均匀物质的热力学特性 本章掌握对均匀物质系统热力学特性的求解 教学内容： 1.热力学函数（U、H、F、G等）的定义式、全微分表达式、偏导数公式及对应麦氏关系，学会应用表格的方法总结归纳 2.几个重要的辅助公式，如等容热、等匋热容的熵表达式，能态方程、焓态方程以及它们之间的关系 3.用实验方法确定基本热力学函数（物态方程、内能U，熵S）的一般方法 4.用理论方法确定热力学函数的方法——特性函数法 5.上述两种热力学理论方法在实际中的应用 教学重点和难点： 1.热力学函数（U、H、F、G等）的定义式、全微分表达式、偏导数公式及对应的麦氏关系，学会应用表格的方法总结归纳； 2.几个重要的辅助公式，如等容热容、等压热容的熵表达式，能态方程、焓态方程以及它们之间的关系； 3.用实验方法确定基本热力学函数（物态方程、内能U，熵S）的一般方法； 4.偏导数变换（麦氏关系）将不可测量（U、S、H、F、G）变换成可测量（T、P、V、Cv、Cp），学会用全微分条件得出各热力学量间的关系 考核要求： 1.理解热力学函数（U、H、F、G等）的定义式、全微分表达式、偏导数公式及对应的麦氏关系 2.掌握用实验方法和理论方法确定基本热力学函数（物态方程、内能U，熵S） 3.了解偏导数变换（麦氏关系）将不可测量（U、S、H、F、G）变换成可测量（T、P、V、Cv、Cp），会用全微分条件得出各热力学量间的关系 教学时数：6学时 第三章 单元系的相变 本章主要介绍单元系的平衡判据和相变概念 基本要求： 1.热力学平衡判据的几种形式，如熵判据、自由能判据和吉布斯函数判据等；闭系热力学平衡条件的推导 2.开系的热力学基本方程的数学表达式，并结合熵判据得出开系的热力学平衡条件 3.从气-液-固相图理解单元系的复相平衡条件及其性质 4.气-液两相转变的过程及其临界条件以及液滴的形成过程 5.一级相变的特点和相变分类的方法； 教学重点和难点： 1.热力学平衡判据的几种形式，如熵判据、自由能判据和吉布斯函数判据等，学会用最基本的熵判据形式得出热力学平衡条件； 2.从气-液-固相图理解单元系的复相平衡条件及其性质； 3.一级相变的特点和相变分类的方法；考核要求： 1.理解并掌握热力学平衡判据，用最基本的熵判据形式得出热力学平衡条件 2.了解一级相变的特点和相变分类 教学时数：6学时 第四章 多元系的复相平衡和化学平衡 本章主要介绍多元复相系的平衡条件和化学平衡条件以及热力学第三定律 教学内容： 1.多元系的热力学函数和热力学方程的数学表达式； 2.并掌握多元单相系的平衡条件和多元复相系的平衡条件； 3.吉布斯相律及其应用； 4.混合气体的性质及其理想气体的化学平衡条件； 5.热力学第三定律的内容及其意义； 教学重点和难点： 1.多元系