熱力學和統計力學 pdf epub mobi txt 電子書下載2026

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出版者:世界圖書齣版公司

作者:Walter Greiner

出品人:

頁數:463

译者:D. Rischke

出版時間:2004-4

價格:98.00元

裝幀:平裝

isbn號碼:9787506266093

叢書系列:Classical Theoretical Physics

圖書標籤:

物理
統計力學
Thermodynamics
Statistical-Mechanics
Greiner
統計力學7
physics
Physics
熱力學
統計力學
物理
能量
熵
溫度
分子運動
概率
係統
平衡

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具體描述

德國著名理論物理學傢W．Griner教授編寫瞭一套13捲集的理論物理學教科書, 本書是其中之一。這是一套內容完整而實用的大學生及碩士研究生現代物理學教材。它以係統、統一和連貫的方式闡述瞭現代理論物理學的諸方麵。這套教材麵世後，不僅在德國産生瞭巨大的影響，其英文版的及時推齣，對全世界理論物理學的教學也起瞭很好的促進作用。

《熱力學與統計力學》是一部深入探討物質宏觀性質與微觀行為之間聯係的經典著作。它不僅為讀者搭建起理解能量轉化、熵增原理等熱力學基本概念的堅實橋梁，更帶領我們走進由海量粒子組成的微觀世界的奇妙景象，揭示宏觀熱力學定律如何從粒子間的統計行為中湧現。本書的精髓在於其嚴謹的邏輯框架和清晰的論證過程。開篇，作者便從一係列基本的熱力學概念入手，如溫度、熱量、功、內能、焓等，並深入闡述瞭熱力學第一定律——能量守恒定律。這一定律是整個熱力學體係的基石，它規定瞭能量在不同形式間的轉化關係，無論是在宏觀的機械運動還是微觀的分子振動，能量的總量始終保持不變。隨後，本書著重介紹瞭熱力學第二定律，這一定律引入瞭“熵”的概念，並揭示瞭自然過程的不可逆性。熵，作為係統無序度的度量，其自發增大的趨勢深刻地影響著我們對宇宙發展方嚮的理解。作者通過生動的實例，如熱量從高溫物體流嚮低溫物體，以及氣體的自由膨脹，使抽象的熵增原理變得具象可感。在係統地梳理完熱力學基本定律後，本書巧妙地將目光轉嚮瞭微觀世界，引入瞭統計力學的視角。統計力學認為，宏觀的熱力學性質並非由單一粒子的行為決定，而是由係統中海量粒子集體行為的統計平均結果所體現。作者在這裏詳細介紹瞭玻爾茲曼統計、費米-狄拉剋統計和玻色-愛因斯坦統計等幾種主要的統計分布規律。這些分布規律為我們理解不同類型粒子（如經典粒子、費米子、玻色子）在給定能量下的分布情況提供瞭數學工具。通過分析這些統計分布，我們可以精確計算齣宏觀係統的各種熱力學量，如壓強、比熱容、熵等，並解釋它們為何呈現齣特定的宏觀規律。本書的另一大亮點是其對相變現象的深入探討。從固體的熔化、液體的沸騰到氣體的凝結，相變是物質在不同溫度和壓力下發生結構或狀態的根本性變化。作者運用熱力學和統計力學的原理，詳細分析瞭相變的驅動力、相變過程中的能量變化以及相變的臨界現象。例如，對於水的結冰或汽化，本書會從分子間作用力和能量角度解釋為何在特定條件下會發生相變，並分析相變過程中熵的變化。此外，書中也涵蓋瞭臨界點、相圖等概念，幫助讀者理解物質在不同條件下可能存在的各種相以及相之間的相互轉化關係。 “功”與“熱”在熱力學中的角色同樣被細緻地剖析。本書區分瞭“準靜態過程”和“不可逆過程”，強調瞭在計算係統做功時，路徑依賴性的重要性。通過對卡諾循環等理想熱力循環的分析，作者揭示瞭熱機效率的理論極限，並探討瞭如何通過改進實際熱機的設計來提高其效率。這部分內容對於理解能源利用和效率優化具有重要的理論和實踐意義。在統計力學部分，本書進一步深入到對統計係綜的討論，包括微正則係綜、正則係綜和巨正則係綜。這三種係綜分彆對應於係統與外界隔離、與恒溫熱庫接觸以及與恒溫恒壓熱庫接觸等不同情況。通過對這些係綜的數學描述和分析，作者能夠更普適地推導齣係統的統計性質，並展示如何從微觀狀態齣發，計算宏觀的熱力學量。例如，通過正則係綜，可以計算齣係統在給定溫度下的平均能量、熵等。本書還對自由能的概念進行瞭詳盡的介紹，包括亥姆霍茲自由能和吉布斯自由能。自由能是判斷一個熱力學過程能否自發進行的重要判據。當係統的自由能降低時，該過程就傾嚮於自發進行。作者通過實例分析，例如化學反應的自發性判斷，展示瞭自由能在實際問題中的應用價值。此外，《熱力學與統計力學》也觸及瞭一些更前沿的領域，例如在解釋某些復雜係統的行為時，統計力學的方法也能發揮重要作用。例如，在理解一些物理化學現象，如溶液的性質、錶麵張力等，統計力學的視角都能提供更深刻的洞察。總而言之，《熱力學與統計力學》是一部集嚴謹性、係統性和深刻性於一體的力作。它不僅為學習物理、化學、工程等相關專業的學生提供瞭堅實的基礎知識，也為對物質世界運作機製充滿好奇的讀者打開瞭一扇通往微觀世界的大門。通過對本書的學習，讀者將能夠更清晰地認識到宏觀世界的規律如何源於微觀粒子的集體行為，並深刻理解能量、熵以及物質的演化過程。本書的價值在於其能夠幫助讀者培養嚴謹的科學思維，並具備分析和解決復雜熱力學問題的能力，其內容的應用範圍廣泛，幾乎涵蓋瞭我們所能觸及的自然科學與工程技術領域。

作者簡介

目錄資訊

Foreword
Preface
Ⅰ Thermodynamics
1 Equilibrium and State Quantities
Introduction
Systems, phases and state quantities
Equilibrium and temperature-the zeroth law of thermodynamics
Kinetic theory of the ideal gas
Pressure, work and chemical potential
Heat and heat cqpacity
The equation of state for a real gas
Specific heat
Changes of state-reversible and irreversible processes
Exact and inexact differentials, line integrals
2 The Laws of Thermodynamics
The first law
Carnot's process and entropy
Entropy and the second law
Insertion: Microscopic interpretation of entropy and of the second law
Global and local equilibrium
Thermodynamic engines
Euler's equation and the Gibbs-Duhem relation
3 Phase Transitions and Chemical Reactions
Gibbs' Phase Rule
Phase equilibrium and the Maxwell construction
The law of mass action
Application of the thermodynamics
4 Thermodynamic Potenticals
The principle of maximum entropy
Entropy and energy as thermodynamic potentials
The Legendre transformation
The free enthalpy
The Enthalpy
The grand potential
The transformation of all variables
The maxwell relations
Jacobi transformations
Thermodynamic stability
Ⅱ Statistical Mechanics
5 Number of Microstates Ω and Entropy S
6 Ensemble Theory and Microcanonical Ensemble
7 THe Canonical Ensemble
8 Applications of Boltzmann Statistics
9 The Macrocanonical Ensemble
Ⅲ Quantum Statistics
10 Density Operators
11 The Symmetry Character of Many-Particle Wavefunctions
12 Grand Canonical Description of Ideal Quantum Systems
13 The Ideal Bose Gas
14 Ideal Fermi Gas
15 Applications of Relativistic Bose and Fermi Gases
Ⅳ Real Gases and Phase Transtions
16 Real Gases
17 Classification of Phase Transitions
18 The Models of lsing and Heisenberg
Index
· · · · · · (收起)

讀後感

評分☆☆☆☆☆

寫得很好。深入淺齣，內容廣泛。對統計力學的許多內容都有清楚的介紹，包括相變的問題。書的問題是，需要一些物理的基礎，力學，量子力學和一些數學的基礎，否則不易看懂。最好讀過同係列前麵的教材。有一些內容還應當介紹得更確切一些，尤其是從熱力學過渡到統計力學的那部分...

評分☆☆☆☆☆

用戶評價

评分☆☆☆☆☆

我對這本書的深度和廣度是持肯定態度的，但其敘事結構和教學邏輯實在是挑戰我的耐心。它在處理相變和臨界現象的部分，無疑是教科書級彆的範本，每一個數學步驟都經過瞭精心的校驗，確保瞭邏輯鏈條的完美無瑕。然而，這種對“完美”的追求，似乎犧牲瞭可讀性。我發現自己不得不頻繁地在不同章節之間跳轉，試圖從後麵的內容中尋找前麵某個抽象概念的實際物理解釋，但很多時候，解釋仍然停留在高度抽象的數學錶述層麵。例如，在引入配分函數時，作者似乎默認讀者已經完全理解瞭量子力學中的能級概念，而沒有花額外的篇幅去重新鞏固這部分基礎。這導緻我在嘗試運用書中的工具去解決實際問題時，總是感覺手裏拿著一把製作極其精良，但卻需要特定專業知識纔能操作的精密儀器。它更像是一份寫給同行審閱的最終報告，而不是一本旨在傳授知識的講義。如果說它是一幅畫，那麼這幅畫的綫條是無可挑剔的，但色彩的搭配和構圖的引導性卻非常薄弱，觀者很容易在細節的海洋中迷失方嚮，找不到主要的視覺焦點。

评分☆☆☆☆☆

從裝幀和印刷質量來看，這本書無疑是上乘之作。紙張的質感很好，即使長時間翻閱也不會輕易産生反光，對於需要反復查閱公式的讀者來說，這是一個巨大的加分項。封麵采用的深藍色調，配閤燙金的標題字體，散發齣一種古典而莊重的學術氣息。然而，這種對物理形態的極緻追求，似乎沒有完全轉化到對電子版或者輔助材料的支持上。我發現這本書在引用外部文獻和跨章節引用時，內部的索引係統做得並不夠友好。當你試圖追溯一個概念的來源，或者想快速定位到相關圖錶時，常常需要花費不菲的時間在目錄和索引之間來迴尋找，閱讀的流暢性因此被嚴重打斷。在如今這個數字閱讀普及的時代，一本厚重的專業書籍如果不能提供便捷的檢索和鏈接功能，無疑是錯失瞭一個提升用戶體驗的重要機會。它沉甸甸的物理存在感是毋庸置疑的，但其在信息組織效率上的滯後，讓我對其作為日常學習工具的實用性打瞭摺扣。

评分☆☆☆☆☆

這本**《熱力學和統計力學》**的封麵設計和裝幀質量確實讓人眼前一亮，拿到手裏就能感受到一種沉甸甸的專業感。我原本是衝著它在理論物理圈子裏的聲譽來的，畢竟這個領域的內容總是那麼晦澀難懂，希望能有一本真正能帶我入門，並且能深入進去的權威教材。然而，初次翻閱後，我的感受是相當復雜的。這本書的排版非常緊湊，公式推導詳盡到令人發指的地步，這對於某些已經有紮實基礎的讀者來說，或許是如獲至寶，但對於我這樣希望先建立宏觀框架，再逐步深入細節的學習者來說，一開始就感覺像被捲入瞭一個無邊無際的數學迷宮。它似乎完全沒有“預熱”環節，直接將讀者拋入瞭玻爾茲曼分布和熵增原理的深水區。我花瞭大量時間在理解符號的含義和各種積分的收斂性上，而不是對物理圖像的把握。我期待看到一些精妙的類比或曆史背景的介紹，來軟化這些硬核概念的衝擊力，但這本書的筆觸極其剋製和嚴謹，完全聚焦於數學形式的完備性。這使得閱讀過程更像是一場意誌力的考驗，而非知識的享受。我感覺它更像是一本為研究生量身定做的參考手冊，而不是一本適閤初次接觸該領域的教科書。

评分☆☆☆☆☆

這本書的習題部分，坦率地說，簡直是“魔鬼級彆”的。我花瞭整整一個周末的時間，試圖解決其中關於格林函數和漲落-耗散定理的幾道思考題，結果令人沮喪。這些習題並非簡單的計算或概念復述，它們更像是對讀者掌握該領域所有前置知識的終極考核。每道題的背後都隱藏著一個需要讀者自行構建完整推導鏈條的陷阱。我欣賞這種培養獨立思考和深入鑽研的能力，但對於希望通過習題鞏固所學知識的普通學生而言，這些題目帶來的挫敗感遠大於成就感。我期望的習題是那種能夠巧妙地將本章核心概念串聯起來的練習，而不是需要引入跨章節甚至跨學科知識點纔能勉強完成的“研究課題”。讀完一章理論，如果習題的難度陡然上升一個數量級，會讓人懷疑自己是不是真的理解瞭前麵的內容，還是僅僅被華麗的公式所迷惑。這種過高的門檻，讓這本書的學習麯綫呈現齣近乎垂直的陡峭，讓人望而卻步。

评分☆☆☆☆☆

總體而言，這本教材給我的感覺是：它是一份詳盡、無懈可擊的學術記錄，但它更像是一座用最堅硬的花崗岩砌成的紀念碑，而不是一座為攀登者搭建的、帶有清晰路徑指引的階梯。它毋庸置疑地囊括瞭熱力學和統計力學領域的核心知識體係，其嚴謹性無可指摘。但是，它似乎過分依賴於讀者自身已經具備的深厚數學和物理背景，以至於對“教學”這件事本身顯得有些疏忽。我閱讀這本書時，始終像是在一個高精度的實驗室裏，觀察著科學傢們精確操作著復雜的儀器，每一個環節都準確無誤，但卻少瞭那麼一點點“如何讓新手愛上這種操作”的匠心。它為那些目標明確、自驅力極強的專業人士提供瞭完美的參考工具，但對於廣大學習者來說，它提供的更多是“證明瞭什麼”而不是“如何理解它如何被證明的”路徑。我需要更多引導性的文字和更生活化的例子來錨定那些抽象的概率和能量概念，這本書在這方麵做得相對保守，甚至可以說是略顯冷漠。

评分☆☆☆☆☆

好書內容廣

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還可以

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