《波尔物理学讲义》［德］克劳斯·吕德斯（Klaus Lüders），［美］罗伯 上海科学技术出版社 2025/6/1

内容简介：

《波尔物理学讲义》是一部传承经典、融合创新的物理学教材。本书较早版本源自罗伯特·维夏德·波尔在哥廷根大学讲授了30余年的物理学入门课程，后又经克劳斯·吕德斯和罗伯特·奥托·波尔编撰，既保留了波尔物理学注重实验的原始风格，更融入了最新的科学进展和教学技术，通过清晰的表述和丰富的实验演示，让复杂的物理概念变得易于理解，激发读者的探索兴趣。从1930年第一版，到如今第21版（力学，声学，热学）和第24版（电磁学，光学），其独特魅力历久弥新。

本书是其中的热学卷，系统阐述热力学基础及其应用，内容涵盖从基本概念到分子层面解释的广泛主题。全书共分为7章，逐步深入探讨热力学的核心原理、实验方法及实际应用。第1章引入介绍热力学基本概念，强调热力学研究大量粒子的集体行为。第2和3章介绍能量守恒定律以及理想气体、真实气体，以能量守恒为核心，揭示了理想气体与真实气体在热力学行为上的差异。第4章将宏观热现象与微观分子运动关联，介绍了热的分子运动理论。第5章讲述热的输运过程，包括扩散和热传导。第6和7章讲解热力学的核心概念之一熵以及热力学第二定律。

目录：

第1章 热力学基本概念1
1.1 预先说明 定义物质的量1
1.2 温度的定义和测量2
1.3 热和热容的定义7
1.4 潜热 11习题15
第2章 热力学第一定律与理想气体状态方程16
2.1 膨胀功和技术功 16
2.2 热力学状态变量 20
2.3 内能U和热力学第一定律21
2.4 状态函数焓H 23
2.5 两种比热：cp和cv25
2.6 理想气体状态方程 绝对温度 29
2.7 气体的分压相加 32
2.8 理想气体量热状态方程 盖-吕萨克节流阀实验34
2.9 理想气体的状态变化 38
2.10 多方过程和绝热过程的应用 测量K=cp/cv 45
2.11 气动发动机和气体压缩机49习题51
第3章 真实气体 52
3.1 真实气体的相变52
3.2 区分液体和气体 56
3.3 真实气体的范德瓦耳斯方程 59
3.4 焦耳-汤姆森节流阀实验62
3.5 低温技术与气体液化 65
3.6 液化技术和气体分离 67
3.7 蒸气压和沸点 三相点 69
3.8 受阻的液固相变 过冷液体 72
3.9 受阻的液气相变 液体的拉伸强度 72
习题75
第4章 热是随机运动76
4.1 分子尺度上的温度 76
4.2 气体分子被反射后产生的反冲力辐射力81
4.3 气体分子的速度分布和平均自由程 83
4.4 分子图像下的摩尔热容 能量均分原理86
4.5 渗透和渗透压 90
4.6 根据气压方程用实验确定玻尔兹曼常量k 97
4.7 统计涨落和粒子数100
4.8 玻尔兹曼分布102
第5章 输运过程：扩散和热传导105
5.1 预先说明105
5.2 扩散与混合105
5.3 菲克第一定律和扩散常量106
5.4 准稳态扩散110
5.5 非稳态扩散112
5.6 对热传导和热传递的一般性考量114
5.7 稳态热传导117
5.8 非稳态热传导118
5.9 气体中的输运过程，这些过程与压强无关 119
5.10 平均自由程的确定 124
5.11 气体中各输运过程的相互关联 126
第6章 状态函数 熵132
6.1 可逆过程132
6.2 不可逆过程134
6.3 利用状态函数熵度量不可逆性137
6.4 分子图像下的熵141
6.5 熵的计算举例143
6.6 应用熵描述封闭系统的可逆状态变化148
6.7 H-S图(莫利尔图)及其应用 超声速气体射流150习题155
第7章 将热转化为功 热力学第二定律156
7.1 热机和热力学第二定律156
7.2 卡诺循环158
7.3 斯特林热机159
7.4 技术热机162
7.5 热泵(制冷机)164
7.6 温度的热力学定义167
7.7 气动机 自由能和束缚能168
7.8 自由能应用举例170
7.9 人体的等温过程173
习题175
习题答案176
索引178