华中科技大学博士研究生入学考试

《热力学与统计物理》考试大纲

第一部分： 考试说明

一、考试性质

《热力学与统计物理》是我校物理系凝聚态、理论物理、光学博士生选考的专业基础课之一。通过该课程的考试，确信考生具有较扎实的相关物理基础。

二、考试形式

答卷方式：闭卷，笔试

考试时间：180分钟

第二部分：考试要点

一、热力学的基本规律

1、 热力学系统的平衡状态及其描述

2、 热平衡定律和温度

3、 物态方程

4、 功

5、 热力学第一定律

6、 热容量和焓

7、 理想气体的内能

8、 理想气体的绝热过程

9、 理想气体的卡诺循环

10、 热力学第二定律

11、 卡诺定理

12、 热力学温标

13、 克劳修斯等式和不等式

14、 熵和热力学基本方程

15、 理想气体的熵

16、 热力学第二定律的普遍表述

17、 熵增加原理的简单应用

18、 自由能和吉布斯函数

二、均匀物质的热力学性质

1、 内能、焓、自由能和吉布斯函数的全微分

2、 麦氏关系的简单应用

3、 气体的节流过程和绝热膨胀过程

4、 基本热力学函数的确定

5、 特性函数

6、 平衡辐射的热力学

7、 磁介质的热力学

8、 低温的获得

三、单元系的相变

1、 热动平衡判据

2、 开系的热力学基本方程

3、 单元系的复相平衡条件

4、 单元复相系的平衡性质

5、 临界点和气液两相的转变

6、 液滴的形成

7、 相变的分类

8、 临界现象和临界指数

9、 朗道连续相变理论

四、近独立粒子的最概然分布

1、 粒子运动状态的经典描述

2、 正则分布

3、 正则分布的热力学公式

4、 实际气体的物态方程

5、 固体的热容量

6、 粒子运动状态的量子描述

7、 系统微观运动状态的描述

8、 等概率原理

9、 分布和微观状态

10、 玻耳兹曼分布

11、 玻色分布和费米分布

12、 三种分布的关系

五、玻耳兹曼统计

1、 热力学量的统计表达式

2、 理想气体的物态方程

3、 麦克斯韦速度分布率

4、 能量均分定理

5、 理想气体的内能和热容量

6、 理想气体的熵

7、 固体热容量的爱因斯坦理论

六、玻色统计和费米统计

1、 热力学量的统计表达式

2、 弱简并玻色气体和费米气体

3、 光子气体

4、 玻色－爱因斯坦凝聚

5、 金属中的自由电子气体

6、 简并理想费米气体简例

七、涨落理论

1、涨落的准热力学理论

八、系综理论

1、 相空间 刘维尔定理

2、 微正则分布

3、 微正则分布的热力学公式