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普通物理学教程热学秦允豪第四版第五章

一、主题/概述

热学是普通物理学教程中的一个重要章节，主要研究物质的热现象及其规律。本章将围绕热学的基本概念、热力学第一定律、热力学第二定律以及热力学系统等内容展开，旨在帮助学生深入理解热现象的本质，掌握热力学的基本原理和方法。

二、主要内容（分项列出）

1.小

热学基本概念

热力学第一定律

热力学第二定律

热力学系统

2.编号或项目符号：

热学基本概念：

1.热量与温度

2.热传导与热对流

3.热辐射

4.热平衡与热力学温度

热力学第一定律：

1.能量守恒定律

2.热力学第一定律的数学表达式

3.热力学第一定律的应用

热力学第二定律：

1.熵的概念

2.熵增原理

3.热力学第二定律的数学表达式

4.热力学第二定律的应用

热力学系统：

1.系统与外界

2.状态变量与状态方程

3.热力学过程

4.热力学平衡

3.详细解释：

热学基本概念：

热量是物体内部粒子运动的总能量，温度是物体内部粒子平均动能的度量。热传导是热量通过物体内部粒子间的相互作用传递的过程，热对流是热量通过流体运动传递的过程，热辐射是热量通过电磁波传递的过程。热平衡是指物体内部粒子运动达到稳定状态，热力学温度是热平衡状态下物体的温度。

热力学第一定律：

能量守恒定律指出，能量既不能被创造也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。热力学第一定律的数学表达式为ΔU=QW，其中ΔU表示系统内能的变化，Q表示系统吸收的热量，W表示系统对外做的功。热力学第一定律的应用包括计算系统内能的变化、确定热机效率等。

热力学第二定律：

熵是系统无序程度的度量，熵增原理指出，在一个孤立系统中，熵总是趋向于增加。热力学第二定律的数学表达式为ΔS≥0，其中ΔS表示系统熵的变化。热力学第二定律的应用包括判断热力学过程的方向、确定热机的效率等。

热力学系统：

系统是指研究的热力学对象，外界是指系统以外的其他物体。状态变量是描述系统状态的物理量，状态方程是状态变量之间的关系式。热力学过程是指系统状态的变化过程，热力学平衡是指系统状态达到稳定状态。

三、摘要或结论

本章通过对热学基本概念、热力学第一定律、热力学第二定律以及热力学系统的介绍，使学生掌握了热现象的基本规律，为后续学习热力学分支奠定了基础。

四、问题与反思

①热传导、热对流和热辐射的本质区别是什么？

②热力学第一定律和热力学第二定律的关系如何？

③如何判断一个热力学过程是否可逆？

[1]秦允豪.普通物理学教程：热学[M].北京：高等教育出版社，2018.

[2]王家骥.热力学[M].北京：科学出版社，2016.

[3].热学基本概念及热力学定律[J].物理学进展，2017，37（2）：123135.