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《熱力學與統計物理》課程研究生入學加試考試大綱

一、考試要求：

要求考生系統掌握《熱力學與統計物理》基本概念、基本理論、基本方法;掌握由大量粒子所構成的系統的統計規律性，并掌握分析這類系統的有效方法。要求考生掌握系統微觀運動狀態的描述方法，要求考生具有一定的抽象思維能力和邏輯思維能力。能給出具體問題的微觀描述與宏觀描述的關系。

二、考試內容：

? 主要考試內容為：?熱力學基本定律，熱力學函數及其應用，不可逆過程熱力學，玻耳茲曼統計分布，系綜理論，量子統計分布。?

1.熱力學基本定律

考試內容：溫度及物態方程;準靜態功;熱力學第一定律、第二定律;卡諾定理;熱力學溫標;克勞修斯等式和不等式;熵與熱力學基本方程;熵差計算;熵增加原理的簡單應用、不可逆過程的判斷。

考試要求:(1)掌握熱力學方法的特點、基本概念(2)掌握功與循環的相關計算、物態方程的確定(3)掌握系統熵函數的計算、系統狀態變化的方向。

2. 均勻物質的熱力學性質

考試內容：內能、焓、自由能和吉布斯函數;Maxwell關系及簡單應用;基本熱力學函數的確定;特性函數;平衡輻射的熱力學;磁介質系統熱力學;電介質系統熱力學;開系熱力學基本方程。

考試要求：(1)掌握如何確定系統的特性函數;(2)掌握如何確定系統的基本熱力學函數;(3)掌握磁致伸縮和壓磁效應的本質;(4)了解開放系統的熱力學基本不等式。

3. 相變理論基礎

考試內容：單元二相系統的平衡，兩相的轉變;臨界現象;復相系的平衡性質、相律、相圖;朗道連續相變理論;理想氣體的化學反應、平衡條件;熱力學第零三定律;

考試要求：(1)掌握熱動平衡判據的理論和方法;(2)掌握單元和多元系的熱力學基本方程;(3)掌握復相系的平衡性質和朗道連續相變理論;(4)了解理想氣體的化學反應、平衡條件;(5)掌握熱力學第零三定律。

4. 不可逆過程熱力學簡介

考試內容：局域熵產生率;昂薩格關系;溫差電現象;

考試要求：掌握不可逆過程熱力學的基本思想和基本方法。

5. 玻爾茲曼分布

考試內容：粒子配分函數;熱力學量的玻耳茲曼統計表達式;理想氣體的物態方程;理想氣體的內能和熱容量;理想氣體的熵;能量均分定理，氣體和固體熱容的經典理論;氣體熱容的量子理論。

考試要求：(1)理解μ空間;(2)掌握玻爾茲曼統計分布率;(3)掌握熱力學公式;(4)掌握單分子理想氣體;(5)掌握能量均分定律，氣體和固體熱容的經典理論;(6)掌握氣體熱容的量子理論。(7)了解非理想氣體的物態方程。?

6. 系綜理論

考試內容：相空間;劉維爾定理;微正則分布;微正則分布的熱力學公式;正則分布及熱力學公式;固體的熱容量;巨正則分布及熱力學公式。

考試要求：(1)掌握系綜理論的基本思想和統計方法;(2)掌握系綜理論與最概然理論的關系;(3)理解并掌握Γ空間，劉維定理，微正則分布，孤立系統的熵;(4)掌握正則分布;(5)掌握熱力學公式;(6)了解非理想氣體的物態方程。?

7. 量子統計學

考試內容：熱力學量的統計表達式;弱簡并玻色氣體和費米氣體;光子氣體;固體比熱;金屬中的自由電子氣體;熱電子發射 接觸電勢差 泡利順磁性;量子霍爾效應;

考試要求：(1)掌握費米 狄拉克分布與玻色 愛因斯坦分布;(2)了解金屬中的自由電子;(3)掌握理想玻色氣體的性質;(4)掌握固體比熱，聲子。

三、考試基本題型

基本題型可能有：選擇題、填空題、判斷題、簡答題、證明題、計算題和分析論述題等。