中科院研究生院碩士研究生入學(xué)考試《熱力學(xué)與統(tǒng)計物理》考試大綱

　　本熱力學(xué)與統(tǒng)計物理考試大綱適用于中國科學(xué)院研究生院物理類的碩士研究生入學(xué)考試。熱力學(xué)與統(tǒng)計物理是物理類各專業(yè)的一門重要基礎(chǔ)理論課，本科目的考試內(nèi)容包括熱力學(xué)的基本規(guī)律，均勻物質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)，相平衡和化學(xué)平衡，玻耳茲曼統(tǒng)計，玻色統(tǒng)計和費米統(tǒng)計，系綜理論等部分。要求考生能熟練掌握熱運動的規(guī)律，深入理解與平衡態(tài)熱運動有關(guān)的物性，具有分析和處理一些基本問題的能力。
　　一、考試內(nèi)容：
　�。ㄒ唬�熱力學(xué)的基本規(guī)律：
　　熱平衡定律，物態(tài)方程，熱力學(xué)第一定律，熱力學(xué)第二定律，熱力學(xué)第三定律，卡諾定理，克勞修斯等式和不等式，熱力學(xué)基本方程
　　（二）均勻物質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)：
　　麥?zhǔn)详P(guān)系，氣體的節(jié)流過程和絕熱膨脹過程，基本熱力學(xué)函數(shù)的一般表達(dá)式，特性函數(shù)，熱輻射的熱力學(xué)，磁介質(zhì)的熱力學(xué)
　　（三）單元系的相變：
　　平衡穩(wěn)定性條件，開系的熱力學(xué)基本方程，單元復(fù)相系的平衡條件及相圖，汽液相變，液滴的形成，相變的分類
　　（四）多元系的復(fù)相平衡和化學(xué)平衡：
　　多元系的熱力學(xué)基本方程，多元系的復(fù)相平衡條件，吉布斯相律，化學(xué)平衡條件
　　（五）近獨立粒子的比較概然分布：
　　等概率原理，玻耳茲曼分布，玻色分布，費米分布
　�。�六）玻耳茲曼統(tǒng)計：
　　熱力學(xué)量的統(tǒng)計表達(dá)式，麥克斯韋速度分布律，能量均分定理，理想氣體的熱力學(xué)性質(zhì)，固體熱容量的愛因斯坦理論，順磁性固體的熱力學(xué)性質(zhì)
　　（七）玻色統(tǒng)計和費米統(tǒng)計：
　　熱力學(xué)量的統(tǒng)計表達(dá)式，弱簡并理想玻色氣體和費米氣體，玻色-愛因斯坦凝聚，光子氣體，金屬中的自由電子氣體
　�。ò耍┫稻C理論：
　　劉維爾定理，微正則分布及其熱力學(xué)公式，正則分布及其熱力學(xué)公式，巨正則分布及其熱力學(xué)公式，實際氣體的物態(tài)方程，固體的熱容量
　　二、考試要求：
　　（一）熱力學(xué)的基本規(guī)律：
　　1.深入理解并掌握溫度，功，熵，焓，自由能，吉布斯函數(shù)等概念。
　　2.深入理解并掌握熱平衡定律，熱力學(xué)第一定律，熱力學(xué)第二定律，熱力學(xué)第三定律，卡諾定理，克勞修斯等式和不等式，熱力學(xué)基本方程。
　　3.熟練掌握理想氣體的熱力學(xué)性質(zhì)。
　　4.了解簡單固體和液體，順磁性固體的物態(tài)方程。
　�。ǘ�）均勻物質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)：
　　1.深入理解并掌握麥?zhǔn)详P(guān)系。
　　2.熟練掌握氣體的節(jié)流過程和絕熱膨脹過程。
　　3.理解并掌握基本熱力學(xué)函數(shù)的一般表達(dá)式，特性函數(shù)。
　　4.掌握熱輻射的熱力學(xué)，磁介質(zhì)的熱力學(xué)。
　　5.了解獲得低溫的方法。

　　(三)單元系的相變:
　　1.深入理解并掌握平衡穩(wěn)定性條件，單元復(fù)相系的平衡條件。
　　2.熟練掌握開系的熱力學(xué)基本方程。
　　3.理解并掌握汽液相變，液滴的形成，相變的分類。
　　4.了解臨界現(xiàn)象和臨界指數(shù)。
　　(四)多元系的復(fù)相平衡和化學(xué)平衡:
　　1.理解并掌握多元系的熱力學(xué)基本方程，多元系的復(fù)相平衡條件。
　　2.掌握混合理想氣體的熱力學(xué)函數(shù)及化學(xué)平衡。
　　3.理解并掌握吉布斯相律，化學(xué)平衡條件。
　　4.了解二元系相圖。
　�。ㄎ澹┙�獨立粒子的比較概然分布:
　　1．深入理解并掌握系統(tǒng)微觀運動狀態(tài)的描述，微觀狀態(tài)數(shù)，等概率原理。
　　2．熟練掌握玻耳茲曼分布，玻色分布，費米分布。
　　3．理解上述三種分布的關(guān)系。
　�。�六）玻耳茲曼統(tǒng)計：
　　1．深入理解并掌握熱力學(xué)量的統(tǒng)計表達(dá)式，麥克斯韋速度分布律，能量均分定理。
　　2．熟練掌握理想氣體的熱力學(xué)性質(zhì)。
　　3．掌握固體熱容量的愛因斯坦理論。
　　4．了解順磁性固體的熱力學(xué)性質(zhì)，負(fù)溫度狀態(tài)。
　�。ㄆ撸┎Ｉ�統(tǒng)計和費米統(tǒng)計：
　　1．深入理解并掌握熱力學(xué)量的統(tǒng)計表達(dá)式。
　　2．理解并掌握弱簡并理想玻色氣體和費米氣體的性質(zhì)。
　　3．理解玻色-愛因斯坦凝聚，光子氣體，金屬中的自由電子氣體的概念。
　　(八).系綜理論：
　　1.深入理解并掌握微正則分布，正則分布，巨正則分布及其熱力學(xué)公式。
　　2.理解并掌握劉維爾定理。
　　3.理解實際氣體的物態(tài)方程，固體的熱容量。
　　三、主要參考書目：
　　汪志誠著，《熱力學(xué)•統(tǒng)計物理》，高等教育出版社，北京，2003年第三版。