《热学》课程教学大纲（本科）.docx

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1、Heat课程编号：01410037学 分：4学 时：56 （其中：课堂教学学时：56实验学时：0上机学时：0课程实践学时:0 ）先修课程：高等数学、力学适用专业：物理学（师范）教 材：热学教程，黄淑清编著，高等教育出版社2011年，第三版。一、课程性质与课程目标：（一）课程性质热学是为物理系物理专业学生开设的基础必修课。在教学计划中列为基础主干课程。（二）课程目标通过本课程的学习，使学生系统地掌握热学的基本概念和基本知识，熟悉热学理论的一些实际 应用，培养学生分析和解决一般热学问题的能力。本课程既为热力学与统计物理学等后续课程的学 习打下基础，又为学生毕业后从事科学研究、教学和技术工作提供基本

2、的热学知识。二、课程内容与教学要求引言（一）课程内容热学的研究对象、热力学系统的宏观描述和微观描述、热力学的发展史（二）教学要求了解热学的研究对象和方法；了解热学在物理学中的地位、作用、发展简况；第一章温度（-）课程内容平衡态状态参量、热力学零定理和温度、温标的建立、理想气体状态方程。（二）教学要求了解平衡态、状态参量理解温度；掌握气体状态方程理解热力学第零定律。第二章热力学第一定律（-）课程内容热力学系统的过程、功、内能热量焦耳热功当量实验、热力学第一定律、理想气体的内能热 容和烯、热力学第一定律对理想气体几种典型过程的应用、循环过程、技术上的循环实例（二）教学要求理解热力学过程、功；理解热

3、量、热力学第一定律；理解热容量、焰、气体内能、焦耳一汤姆逊实验；掌握热力学第一定律对理想气体的应用；第三章热力学第二定律（一）课程内容热力学第二定律、实际宏观过程的不可逆性、卡诺循环、卡诺定理、热力学温标、燧与热力学 第二定律、自由能（二）教学要求掌握卡诺循环。掌握热力学第二定律，理解热现象过程的不可逆性；了解热力学第二定律的统计意义，掌握卡诺定理；理解热力学温标，掌握应用卡诺定理的例子；掌握端的物理概念及增增加原理。第四章气体动理论（一）课程内容分子动理论的基本观点、分子力、理想气体的压强、温度的微观实质、气体分子按速率分布的 实验测定及速率分布的数学表述、麦克斯韦速率分布律、麦克斯韦速度分

4、布律、玻耳兹曼分布律重 力场中微粒按高度的分布、能量按自由度均分定理、理想气体的内能和摩尔热容、气体动理论和热 力学定律（二）教学要求掌握气体分子的速率分布律；理解用分子射线实验验证麦氏速度分布律；理解玻尔兹曼分布律，重力场中微粒按高度的分布；理解能量按自由度均分定理。第五章气体内的运输过程（-）课程内容气体分子的平均自由程、粘滞现象的宏观规律及其微观解释、热传导现象的宏观规律及其微观 解释、扩散现象的宏观规律及其微观解释、三种运输现象的讨论及理论与实验结果的比较（二）教学要求掌握气体分子平均自由程，理解输运过程的宏观规律；理解输运过程的微观解释，了解真空的获得及测量（作一定删节）。第六章非理

5、想气体固体液体（一）课程内容范德瓦耳斯方程、非理想气体的内能焦耳-汤姆孙效应、晶体的宏观特征及微观结构、晶体中 粒子的结合能力和结合能、晶体中粒子的无规则运动固体的热容和热膨胀、液体的微观结构液晶 简介、液体的表面张力、弯曲液体下的附加压强、毛细现象及毛细管公式（二）教学要求了解物质的微观模型，掌握理想气体的压强；掌握温度的微观解释，理解分子力；理解范德瓦耳斯气体的压强。理解晶体的基本概念，理解晶体粒子的结合力和结合能，了解液体的微观结构、液晶，理解液体的彻底性质；掌握液体的表面性质。第七章相变（一）课程内容相和相变的一般概念、蒸发与沸腾饱和蒸气压、二氧化碳实验等温线液气二相图、范德瓦耳 斯等

6、温线、克拉珀龙方程、临界温度很低的气体的液化低温、固液相变固气相变 三相点、实际物 质的p-V-T曲面（二）教学要求了解单元系一级相变的普遍特征掌握气液相变的基本规律;掌握克拉珀龙方程；理解范德瓦耳斯等温线，对比物态方程；掌握固液相变 固气相变、三相图。三、本课程开设的实验项目无四、学时分配及教学方法章教学形式及学时分配主要教学方法支撑的课程目标课堂 教学实验上 机课程 实践小 计绪论44讲授法目标1第一章88讲授法目标1第二章88讲授法目标1第三章88讲授法目标1第四章88讲授法目标1第五章44讲授法目标1弟八早88讲授法目标2第七章88讲授法目标2合计5656五、课程考核考核形式考核要求考

7、核权重备注平时作业作业次数30%期末考试闭卷70%六、参考书目及学习资料1热学，李椿、章立源、钱尚武编，高等教育出版社，1978第一版。2教程热学，顾建中，人民教育出版社，1961年第一版3热学，李洪芳，复旦大学出版社，1995第二版。4大学物理学（热学）张三慧，清华大学出版社，1999第二版。5新概念物理教程热学赵凯华、罗蔚茵，高教出版社，1998第一版。七、大纲说明.本课程共60学时，以课堂讲授（54）为主，以习题课（6学时）为辅。讲课时，对一些热学名词，应同时指出其英文名词。1 .考试：闭卷考试（一些物理常数及单位换算关系可在试卷中说明，不要求学生死背），试卷以计 算题为主。2 .本课程将安排一定的演示实验及教学录相，以提高教学效果。3 .习题要求：第一章6题；第二章10题；第三章12题；第四章14题；第五章8题；第六章10题; 第七章8题。2017 年9月15日