第一章
1、与其他物体既没有物质交换也没有能量交换的系统称为孤
立系；
2、与外界没有物质交换，但有能量交换的系统称为闭系；
3、与外界既有物质交换，又有能量交换的系统称为开系；
4、平衡态的特点：1.系统的各种宏观性质都不随时间变化；2.
热力学的平衡状态是一种动的平衡，常称为热动平衡；3.在平衡
状态下，系统宏观物理量的数值仍会发生或大或小的涨落；4.对
于非孤立系，可以把系统与外界合起来看做一个复合的孤立系统，
根据孤立系统平衡状态的概念推断系统是否处在平衡状态。
5、参量分类：几何参量、力学参量、化学参量、电磁参量
6、温度：宏观上表征物体的冷热程度；微观上表示分子热运
动的剧烈程度
7、第零定律：如果物体A和物体B各自与处在同一状态的物
体C达到热平衡，若令A与B进行热接触，它们也将处在热平衡，
这个经验事实称为热平衡定律
8、t=T-273.59、体胀系数、压强系数、等温压缩系数、三者关系
10、理想气体满足：玻意耳定律、焦耳定律、阿氏定律、道尔11、顿分压
12、准静态过程：进行得非常缓慢的过程，系统在过程汇总经
历的每一个状态都可以看做平衡态。13、广义功
14、热力学第一定律：系统在终态B和初态A的内能之差UB-UA
等于在过程中外界对系统所做的功与系统从外界吸收的热量之
和，热力学第一定律就是能量守恒定律.UB-UA=W+Q.能量守恒定
律的表述：自然界一切物质都具有能量，能量有各种不同的形式，
可以从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递到另一个物
体，在传递与转化中能量的数量保持不变。
15、等容过程的热容量；等压过程的热容量；状态函数H；P21
16、焦耳定律：气体的内能只是温度的函数，与体积无关。P23
17、理想气体准静态绝热过程的微分方程P24
18、卡诺循环过程由两个等温过程和两个绝热过程：等温膨胀
过程、绝热膨胀过程、等温压缩过程、绝热压缩过程
19、热功转化效率
20、热力学第二定律：1、克氏表述-不可能把热量从低温物体
第一章 热力学基础
目的要求：
1. 理解热力学的一些基本概念：系统与环境、状态与状态函数、热和功、各种热 力学过程。
2. 明确热力学能和焓的定义及状态函数的特征，理解热力学能变与恒容热，焓变
与恒压热之间的关系。
3. 理解热力学第一定律的文字表述，掌握热力学第一定律的数学表达式及其应 用。
4. 理解可逆过程及其特征。
5. 明确过程量热和功的正、负，理解体积功、热容、显热、潜热、化学反应热、
摩尔相变焓、标准摩尔反应焓、标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓等概念。
6. 能熟练地运用热力学第一定律计算系统在理想气体的纯 P V T变化、在相
变化及化学变化中的应用（计算功、热、热力学能变、焓变） 。
7. 能熟练地应用标准摩尔生成焓、标准摩尔燃烧焓求标准摩尔反应焓，能用基
尔霍夫公式计算不同温度下化学反应的焓变。
8. 了解自发过程的共同特征。理解热力学第二定律的文字表达。
9. 了解熵判据的表达式和熵增原理，较熟练地计算单纯 P、V、T变化过程、相
变和化学反应的熵变。
10. 理解规定摩尔熵、标准摩尔熵，理解标准摩尔反应熵的定义及掌握化学反应 熵差的计算。
11. 理解熵的物理意义，了解热力学第三定律、卡诺循环、卡诺定理。
12. 明确亥姆霍兹函数、吉布斯函数的概念，较熟练地计算各种恒温过程的 △ G
13. 明确熵判据、亥姆霍兹函数判据、吉布斯函数判据应用条件，会用熵判据、 吉布斯函数判据判断过程的方向和限度。
14. 了解热力学基本方程及一些重要关系式。
教学重点难点：
1. 基本概念：系统与环境、状态与状态函数、热和功、各种热力学过程
2 •热力学的状态函数：热力学能、焓、熵、亥姆霍兹函数、吉布斯函数
过程量：热和功
3 •基本定律：热力学第一定律、热力学第二定律、热力学第三定律
4 •热力学第一定律对理想气体的状态变化过程、相变过程及化学变化过程的应
用（计算 Q W △ U>A H）o
相变过程中的热力学
相变是物质的一种基本性质，概括而言，就是物质状态的转变。相变可以有多种形式，如液化、凝固、升华等。在相变的过程中，物质的热力学性质发生了变化，它的热容、熵、焓等都会发生变化。
相变的热力学基础
相变的发生，实际上是物质能量状态发生了改变。简单来说，相变就是从一种结构状态到另一种结构状态的转变。在此过程中，物质所具有的热力学性质也会发生变化。
我们知道，物质的热力学性质，它们都是与能量维度密切相关的。而相变正是在能量变化的影响下发生的。
相变中的热力学参数
相变过程中最显著的一个热力学参数是焓。 焓是指在相变过程中物质所吸收的热量。因为相变是从一种能量状态到另一种能量状态的转变，所以相变本质上是能量的转化过程。
这个转化过程，实际上就是热从一个系统转移到另一个系统，导致物质的能量状态发生了变化。在这个转化过程中，焓就是承载这种能量变化的物理参数。
除了焓，还有熵和热容等参数也会随着相变而变化。熵是一个系统的无序程度的度量，它会随着相变而发生变化。而热容则是在相变温度下，物体所吸收的热量的变化程度，这也是相变过程中的重要物理参数。
相变的分类
根据相变的表现形式，它们可以被分为多种类型。
1. 固体-液体相变：此类相变的典型代表是凝固和熔化。这些相变通常需要利用物质状态的温度来控制。
2. 固体-气体相变：此类相变的代表是升华，利用温度和气压可控制。
3. 液体-气体相变：此类相变的代表是汽化，利用温度和气压可控制。
相变的热力学特征
相变在热力学上的一个非常重要的特征，就是它发生时物质中的熵会发生变化。
在一般的相变中，物质的熵往往会增加。这也是为什么在相变时物质所需要吸收的热量会非常巨大的原因。因为在相变过程中，物质的熵变化非常显著，这就意味着，物质所吸收的热量也需要相应地增加。
总之，相变是热力学研究的一个重要领域，深入理解相变的热力学特征，可以帮助我们更好地掌握物质的热学性质。这些理论研究的成果，也为我们研究物质的物理化学性质提供了有益的参考。
《热学》课程教学大纲
一、课程基本信息英文名称 Thermal Physics 课程代码 PHYS1002
课程性质 专业必修课程 授课对象 物理学
学 分 3学分 学 时 54学时
主讲教师 修订日期 2021年9月
指定教材 李椿等，热学（第3版）[M]， 北京：高等教育出版社，2015.
二、课程目标
（一）总体目标：
让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的性质的研究方法，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。在教学中通过对热学相关问题的深入讨
论、物理前沿课题、新技术应用的教学和讨论，强化学生对热学基本概念和基本原理的理解，
使学生体会物理学思想及科学方法，更好地理解科学本质，形成辩证唯物主义世界观和科学
的时空观，培养学生科学思维能力，分析问题和解决问题能力。
（二）课程目标：
课程目标1：通过系统的学习热学的基本规律，让学生掌握物体内部热学的普遍规律，
以及热运动对物体性质的影响。
课程目标2：体会该课程理论体系建立过程中的物理思想方法，培养学生模型建构、分
析与综合、推理类比等科学思维方法，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)，为学习后续课程和独力解决实际问题打下必要的基础。
课程目标3：应用热学理论分析讨论固、液、气相变中的问题，适当介绍一些与本课程
相关的前沿课题，培养学生科学探究能力。
课程目标4：通过学习和了解热学发展史、重大科学事件和物理学家故事等，体会物理
学家的物理思想和科学精神，培养学生的爱国热情，探索未知、追求真理、永攀高峰的责任
感和使命感。
（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系
表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表 2 课程目标 对应课程内容 对应毕业要求（及对应关系说明）
课程目标1 第一章 温度
第二章 气体分子动理论的基
