本系列圖書是北京教育科學研究院組織高等學校博學教授、青年學者、中學特級教師等合作編寫的、以學有余力的高中生為目標讀者的高中物理教材，被全國中學生物理競賽委員會指定為參考教材。曾以《高中物理學》為名分別于1997年、20 00年、2006年出版3個版本。本冊內容包括熱學的基本概念、氣體、固體和液體、物態變化、熱力學定律。本書適合中學物理教師和參加中學物理競賽、自主招生考試的高中生閱讀。
全國中學生物理競賽委員會指定參考書 中學物理課本和大學普通物理課本之間的橋梁 物理概念，物理圖像清晰，物理思想深刻 專為中學生編寫，中學生看得懂，能消化 圖片質量高，版式精美，注重閱讀體驗
沈克琦，物理學家、教育家。長期從事物理教學、物理教學研究工作和高等教育行政工作，為辦好北京大學物理系、推進理科高等教育改革、提高中學物理教學質量做出了重要貢獻，培養造就了一大批物理學人才。曾任北京大學副校長、煙臺大學校長，晚年主編《中國科學技術專家傳略》物理學卷。
前言
第7章熱學的基本概念
7.1熱現象的研究
7.1.1 熱現象與熱運動
7.1.2宏觀量與微觀量
7.1.3 熱力學和統計物理學
7.2分子動理論基礎
7.2.1物體由分子構成
7.2.2 分子在不停地無規則運動
7.2.3 分子之間有相互作用力
7.3溫度和溫標
7.3.1 平衡態和狀態參量
7.3.2熱平衡和溫度
7.3.3溫標和溫度計
7.4內能
7.4.1分子的動能
7.4.2分子勢能
7.4.3 內能
7.5熱量和熱傳遞
7.5.1 熱量
7.5.2 熱傳遞
7.5.3熱平衡方程
第7章習題
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第8章氣體
8.1氣體的實驗定律
8.1.1玻意耳定律
8.1.2查理定律和蓋 呂薩克定律
8.2理想氣體狀態方程
8.2.1 理想氣體及其狀態方程
8.2.2 克拉珀龍方程
8.3氣體分子運動的特點
8.3.1分子間的距離較大
8.3.2分子間的碰撞頻繁
8.3.3分子沿各個方向運動的機會均等
8.3.4分子速率按一定規律分布
8.3.5統計規律和漲落現象
8.4理想氣體的壓強
8.4.1 單一理想氣體的壓強
8.4.2道爾頓分壓定律
8.5理想氣體的溫度和內能
8.5.1理想氣體的溫度
8.5.2理想氣體的內能
8.6真實氣體范德瓦耳斯方程
8.6.1分子體積所引起的修正
8.6.2 分子間引力所引起的修正
第8章習題
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第9章固體和液體
9.1 固體
9.1.1 晶體的宏觀特征
9.1.2 晶體的微觀結構
9.1.3 晶體中粒子的熱運動
9.2液體
9.2.1液體的微觀結構
9.2.2 液體中分子的熱運動
9.3液體的表面現象
9.3.1 液體的表面張力
9.3.2潤濕(浸潤)現象
9.3.3 毛細現象
9.4固體和液體的熱膨脹
第9章習題
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第10章物態變化
10.1熔化和凝固
10.1.1熔點
10.1.2 熔點與壓強的關系
10.1.3熔化熱
10.2蒸發飽和氣與飽和蒸氣壓
10.2.1 蒸發現象
10.2.2 飽和氣與飽和蒸氣壓
10.3沸騰汽化熱
10.3.1 沸騰
10.3.2 汽化熱
10.4液化臨界溫度
10.4.1 液化與汽化曲線
10.4.2 臨界溫度
10.5升華和凝華三相點和三相圖
10.5.1 升華和凝華 升華曲線
10.5.2 三相點和三相圖
10.6空氣的濕度露點
10.6.1 空氣的濕度
10.6.2露點
第10章習題
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第11章熱力學定律
11.1熱力學及時定律
11.1.1 焦耳實驗 功與內能
11.1.2熱量與內能
11.1.3熱力學及時定律
11.2理想氣體的幾種熱力學過程
11.2.1等容過程
11.2.2等壓過程
11.2.3等溫過程
11.2.4 絕熱過程
11.3 自然過程的“方向”和熱力學第二定律
11.3.1 自然過程的“方向”
11.3.2熱力學第二定律
11.4熱力學第二定律的微觀意義
11.4.1 宏觀狀態與微觀狀態
11.4.2 熱力學第二定律的統計意義
11.5熵與“熱寂”
第11章習題
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總復習題
部分習題答案
附錄
索引
8.3.3 分子沿各個方向運動的機會均等
氣體分子做雜亂無章的熱運動，就某一個分子來說，它在某一時刻的速度具有怎樣的大小和方向，是偶然的，但是，對大量分子的整體而言，分子的運動是否會表現出一定規律性呢？
我們首先討論分子運動的方向，正因為大量分子的運動十分混亂，在某一時刻向任一方向運動的分子都有，我們可以想見，在任一時刻分子沿各方向運動的機會是均等的，沒有任何理由說一個方向會比其他方向特殊一些，既然在任一時刻分子沿各方向運動的機會是均等的，這就意味著沿各個方向運動的氣體分子數都是一樣的。
當然，這里所說的數目相等并不是的，例如，在某一時刻，沿某一方向運動的分子數是10000個，沿另一方向運動的分子數可能是10001個，沿第三個方向運動的分子數可能是9999個，它們并不相等，而是有一些微小的差別，在另一時刻，各個方向的分子數目又會有微小的改變，但是若取它們的平均值，則可以說沿每個方向運動的分子數都是10000個，如果我們所研究得到氣體系統中的分子數越多，這種平均值與實際情況的偏差的百分數就越小，也就是與實際情況越接近，我們把這種平均值稱為統計平均值。
從以上的分析可以看出，雖然在某一時刻某個分子向哪個方向運動是有偶然性的，但對大量氣體分子所組成的系統卻表現出一種規律性——氣體分子沿各個方向運動的數目相等。
8.3.4 分子速率按一定規律分布
氣體中即使是沿同一方向運動的分子，它們的速率一般也不相等，而是有的大，有的小，甚至可有很大的差別，而且由于頻繁的碰撞，就某一分子而言它的速率將是不斷變化的，那么，對大量分子組成的系統整體而言，分子速率是否就毫無規律了呢？
為了回答這個問題，自然應該通過實驗測定出具有各種不同速率的分子數目，至少應該測定出分子速率在每個速率區間中的分子數，表8.3給出了氧氣分子在0℃和100℃時的速率分布的實驗數據，從表中可以看出，在0℃時，速率在300～400m s—1區間的分子數最多，速率大于400 m s—1的各區間和小于300 m s—1的各區間中的分子數依次遞減，速率很大和很小的分子數則很少，這種情況也可以粗略地用圖8.10中的鋸齒形曲線來表示，可以想見，如果實驗測定時把速率間隔取得小一些、再小一些……在極限情況下鋸齒形曲線將變成圖8.10中的平滑曲線，根據同樣的做法和道理，采用表8.3中100℃時的數據，我們可以得到圖8.11.兩個圖線都明顯地具有“氣體的大多數分子的速率都在某個數值附近。
……
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