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天津工业大学硕士研究生入学考试业务课考试大纲
课程编号：618 课程名称：热力学与统计物理学
一、考试的总体要求
“热力学与统计物理学”入学考试是为招收物理、电子、材料类硕士生而实施的选拔性考试。其指导思想是有利于选拔具有扎实的热力学与统计物理学知识的高素质人才。要求考生能够系统地掌握热力学与统计物理学的基本理论知识，运用所学的知识分析和解决问题。
二、考试的内容及比例
1． 热力学的基本规律（10-20%）
（1）热力学系统的平衡态及其描述,平衡定律和温度,物态方程,准静态功,热力学第一定律；
（2）热容量和焓,理想气体的内能、绝热过程、卡诺循环,热力学第二定律；
（3）卡诺定理与热力学温标, 克劳修斯等式和不等式, 熵和热力学基本方程, 理想气体的熵, 热力学第二定律的普遍表述；
（4）熵增加原理的简单应用；
（5）自由能和吉布斯函数。
2．热力学函数及其应用 （20-25%）
（1）内能、焓、自由能和吉布斯函数的全微分；
（2）麦克斯韦关系的简单应用；
（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, 特性函数；
（5）平衡辐射的热力学，磁介质的热力学。
3．相平衡和化学平衡（5-10%）
（1）热动平衡判据，开系的热力学基本方程，单元系的复相平衡条件，单元复相系的平衡性质；
（2）临界点和气液两相的转变，液滴的形成，相变的分类；
（3）临界现象和临界指数；
（4）朗道连续相变理论；
（5）多元系的热力学函数和热力学方程，多元系的复相平衡条件，吉布斯相律，二元系相图举例，化学平衡条件；
（6）混合理想气体的性质，理想气体的化学平衡，热力学第三定律。
4．近独立粒子的最概然分布（10-15%）
（1）粒子运动状态的经典描述，粒子运动状态的量子描述，系统微观运动状态的描述；
（2）等概率原理，分布和微观状态，玻耳兹曼分布，玻色分布和费米分布，三种分布的关系。
5．玻耳兹曼统计（20-25%）
（1）热力学量的统计表达式，理想气体的物态方程，麦克斯韦速度分布律；
（2）能量均分定理，理想气体的内能和热容量，理想气体的熵；
（3）固体热容量的爱因斯坦理论，顺磁性固体，负温度状态。
6. 系综理论 （10-15%）
（1）相空间，刘维尔定理；
（2）微正则分布，微正则分布的热力学公式，正则分布，正则分布的热力学公式；
（3）实际气体的物态方程，固体的热容量，液4He的性质和朗道超流理论；
（4）伊辛模型的平均场理论；
（5）巨正则分布的热力学公式，巨正则分布的简单应用。
7. 玻色统计和费米统计 （10-15%）
（1）热力学量的统计表达式，弱简并玻色气体和费米气体，光子气体，玻色-爱因斯坦凝聚；
（2）金属中的自由电子气体，简并理想费米气体简例，准二维电子气体与量子霍尔效应。
8. 涨落理论 （5-10%）
（1）热力学的涨落公式，Brown运动理论。
三、考试的题型及比例
1．简答题（基本的物理概念）20-25%
2．证明题 20-30%
3．计算题 45-60%
四、考试形式及时间
“热力学统计物理”考试形式为笔试，考试时间为3小时。
五、主要参考教材（参考书目）
［1］汪志诚，《热力学统计物理》(第二版)，高等教育出版社，2003；
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