熱學(xué) 課程教學(xué)大綱

1、熱,學(xué)課程教學(xué)大綱一、課程的基本信息適應(yīng)對(duì)象：物理學(xué)本科專(zhuān)業(yè)課程代碼：16E00213學(xué)時(shí)分配：54學(xué)時(shí)賦予學(xué)分：3學(xué)分先修課程：高等數(shù)學(xué)后續(xù)課程：熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理、固體物理二 課程性質(zhì)與任務(wù)本課程是物理學(xué)專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課，研究熱現(xiàn)象的理論.其任務(wù)是使學(xué)生了解熱力 學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理學(xué)的基本知識(shí)和基本概念，掌握由宏觀的熱力學(xué)定律和從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)出發(fā) 來(lái)研究宏觀物體的熱性質(zhì)的研究方法，了解宏觀可測(cè)量量與微觀量的關(guān)系以及如何把宏觀規(guī) 律與微觀解釋相聯(lián)系的方法。三 教學(xué)目的與要求通過(guò)本課程學(xué)習(xí)，要求學(xué)生掌握物體內(nèi)部熱運(yùn)動(dòng)的規(guī)律以及熱運(yùn)動(dòng)對(duì)物體性質(zhì)的影響, 掌握研究宏觀物體熱性質(zhì)的宏觀描述方法（熱力學(xué)

2、）和微觀描述方法（統(tǒng)計(jì)物理學(xué)），了解固、 液、氣相變規(guī)律，了解宏觀世界和微觀世界相聯(lián)系的基本方法，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、解決 問(wèn)題的興趣與能力，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)后繼課程打下良好基礎(chǔ)。四 教學(xué)內(nèi)容與安排第一章溫度（6課時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1、平衡態(tài)狀態(tài)參量2、溫度3、氣體的狀態(tài)方程。教學(xué)要求：掌握平衡態(tài)、溫度等基本概念，描述氣體狀態(tài)的參量以及狀態(tài)參量之間的函數(shù)關(guān)系。第二章氣體分子運(yùn)動(dòng)論的基本概念（6課時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1、物質(zhì)的微觀模型2、理想氣體的壓強(qiáng)3、溫度的微觀解釋4、分子力5、范德瓦耳斯氣體的壓強(qiáng)。教學(xué)要求：了解理想氣體的微觀模型和宏觀物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，掌握宏觀可觀測(cè)量壓強(qiáng)、溫度的微觀 決定因素，以及從

3、理想氣體近似模型出發(fā)修正從而導(dǎo)出范德瓦耳斯氣體方程。第三章氣體分子熱運(yùn)動(dòng)速率和能量的統(tǒng)計(jì)分布律（6課時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1、氣體分子的速率分布律2、玻爾茲曼分布律、重力場(chǎng)中微粒按高度的分布3、能量按自由度均分定理。教學(xué)要求：掌握平衡態(tài)下氣體分子速率的統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律的一些性質(zhì)和特點(diǎn)以及玻爾茲曼分布律和 重力場(chǎng)中粒子按高度的分布；掌握能量按自由度均分定理。第四章氣體內(nèi)的輸運(yùn)過(guò)程（4課時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1、氣體分子的平均自由程2、輸運(yùn)過(guò)程的宏觀規(guī)律3.、輸運(yùn)過(guò)程的微觀解釋。教學(xué)要求：了解氣體由非平衡態(tài)趨向平衡態(tài)的變化過(guò)程，以及擴(kuò)散系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)和粘滯系數(shù)等宏 觀常數(shù)與一些反映氣體微觀結(jié)構(gòu)參量之間的關(guān)系。第五章熱

4、力學(xué)第一定律（9課時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1、熱力學(xué)過(guò)程2、功3、熱量4、熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用5、熱容量焰6、氣體的內(nèi)能 焦耳一湯姆孫實(shí)驗(yàn)7、循環(huán)過(guò)程和卡諾循環(huán)教學(xué)要求：掌握功、熱量，內(nèi)能、熱容量，焰等基本概念及熱力學(xué)第一定律，理解熱力學(xué)第一定律, 能將之用于解題，掌握求循環(huán)過(guò)程和卡諾循環(huán)效率的方法。第六章熱力學(xué)第二定律（8課時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1、熱力學(xué)第二定律2、熱現(xiàn)象過(guò)程的不可逆性3、熱力學(xué)第二定律的統(tǒng)計(jì)意義4、卡諾定理5、熱力學(xué)溫標(biāo)6、應(yīng)用卡諾定理的例子7、端8、&增加原理9、燧與熱力學(xué)概率教學(xué)要求：掌握熱力學(xué)第二定律的兩種表述、可逆與不可逆過(guò)程、卡諾定理，理解焙和烯增加原理 及其微觀統(tǒng)計(jì)意義。第七

5、章固體（3課時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1、晶體2、晶體中粒子的結(jié)合力和結(jié)合能3、晶體中粒子的熱運(yùn)動(dòng)。教學(xué)要求：了解晶體的宏觀特性和微觀結(jié)構(gòu)，晶體中粒子的四種典型結(jié)合力和結(jié)合能，晶體中粒子 熱運(yùn)動(dòng)的特性。第八章液體（4課時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1、液體的微觀結(jié)構(gòu)液晶2、液體的徹體性質(zhì)3、液體的外表性質(zhì)。教學(xué)要求：了解液體的微觀結(jié)構(gòu)及液體的熱容量、熱膨脹、熱傳導(dǎo)、擴(kuò)散、粘滯性等徹體性質(zhì)，了 解外表張力、外表層內(nèi)分子力的作用，液固接觸處的外表現(xiàn)象，毛細(xì)現(xiàn)象等外表性質(zhì)。第九章相變（8課時(shí)）教學(xué)內(nèi)容：1、單元系一般相變的普遍特征2、氣液相變3、克拉珀龍方程4、范德瓦耳斯等溫線(xiàn)比照物態(tài)方程5、固液相交6、固氣相變、三相圖。教學(xué)要求：了解一級(jí)相變的特征，氣液相變、固液相變、固氣相變、三相圖的特性，了解范德瓦耳 斯等溫線(xiàn)的特點(diǎn)，掌握克拉珀龍方程及等溫相變的特點(diǎn)。五、教學(xué)設(shè)備和設(shè)施演示實(shí)驗(yàn)與多媒體教學(xué)設(shè)備六、課程考核與評(píng)估考核方式：閉卷考試，評(píng)估以期評(píng)成績(jī)?yōu)闇?zhǔn)。期評(píng)成績(jī)（100%）=考勤（占10%）+平時(shí)作業(yè)（占20%）+期末考試（占70%）。免修的本科學(xué)生的“期評(píng)成績(jī)等于其期考成績(jī)”。七、教材及主要參考書(shū)教材：李椿，章立源，錢(qián)尚武編.熱學(xué)（第