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热力学与统计物理
（第一、二章复习）
热力学和统计物理学的任务是：研究热运动的规律，研究与热运动有关的物性及宏观物质系统的演化。
热力学是热运动的宏观理论；
统计物理学是热运动的微观理论。
热力学研究的对象是由大量微观粒子组成的宏观物质系统；与系统发生相互作用的其他物体称为外界；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；与外界没有物质交换，但有能量交换的系统称为闭系；与外界既有物质交换，又有能量交换的系统称为开系。
系统的各种宏观性质在长时间内不发生任何变化，这样的状态称为热力学平衡态。
体积V描述气体的几何性质，叫做几何参量；压强P描述气体的力学性质，叫做力学参量。
一般来说两个物体的平衡都会受到破坏，它们的状态都将发生变化，但是经过足够长的时间之后，它们的状态便不再发生变化，而达到一个共同的平衡态，就称这两个物体达到了平衡态。经验表明，如果物体A和物体B各自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。
物态方程就是给出温度与状态参量之间的函数关系的方程。
一类与系统的质量或物质的量成正比，称为广延量；一类与系统的质量或物质的量无关，称为强度量。如压强p、温度T、磁场强度H等是强度量；质量m、物质的量n、体积V总磁矩m等是广延量。
从微观的角度来看，内能是系统中分子无规运动的能量总和的统计平均值。无规运动的能量包括分子的动能、分子间相互作用的势能以及分子内部运动的能量。热力学极限下内能是一个广延量。
理想气体的内能只是温度的函数，与体积无关；实际气体的内能不仅是温度的函数而且还是体积的函数。
热力学第二定律：克氏表述：不可能把热量从低温传到高温物体而不引起其他变化。
开氏表述：不可能从单一热源吸热使之完全变成有用的功而不引起其他的变化。
卡诺定理：所有工作于两个一定温度之间的热机，以可逆热机的效率最高。推论：所有工作于两个一定温度之间的可逆热机，其效率最高。

SA-SB≥0
指出，经绝热过程后，系统的熵永不减少，式中的等号适用于可逆过程，大于号适用于不可逆过程，因此系统经可逆绝热过程后熵不变，经不可逆绝热过程后熵增加，在绝热条件下熵减少的过程是不可能实现的，这个结论称为熵增加原理。
孤立系统的熵永不减少，其中发生的不可逆过程总是朝着熵增加的方向进行的
从统计物理学的观点看，熵是系统中微观粒子无规运动的混乱程度的量度。熵增加原理的统计意义是，孤立系统中发生的不可逆过程总是朝着混乱度增加的方向进行的。
F=U-TS
-W≤FA-FB
上式指出，系统在等温过程中对外所作的功不大于其自由能的减少，换句话说，自由能的减少是在等温过程中从系统所能获得的最大功。
FB-FA≤0
上式指出，在等温等容条件下系统的自由能永不增加，在等温等容条件下，系统中发生的不可逆过程总是朝着自由能减少的方向进行的。
G=F+pV=U-TS+Pv
GB-GA≤0
上式的意义是，在等温等容条件下，系统的吉布斯函数永不增加；在等温等容条件下系统中发生的不可逆过程总是朝着吉布斯函数减小的方向进行的。
受热的固体会辐射电磁波，称为热辐射。一般情形下热辐射的强度和强度按频率的分布与辐射体的温度和性质有关。如果辐射体对电磁波的吸收和辐射达到平衡，热辐射的特性将只取决于温度，与辐射体的其他特性无关，称为平衡辐射。