介绍好书:John Daily 统计热力学
刘训臣
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面向热流体方向(机械工程、航空工程、动力工程)的热力学气体动力学课程,早期有 Sonntag & Van Wylen: Fundamentals of Statistical Thermodynamics ; 斯坦福大学的 Vincenti & Kruger: Introduction to Physical Gas Dynamics。 作者的这本教材可以看作是前面书的简化版,包含了最主要的内容。 之前给本科上的物理化学和准备的热工基础课程想包含的内容,这本书都有:量子力学、分子能级、配风函数、热力学量、JANAF表、Boltzmann方程等等,基本该涉及的知识点都有。
作为研究生教材,这本书更多的可以作为一个地图和指引,告诉研究生哪些内容需要去看的提要。面向本科生教学的话,可以先简单介绍一些基础知识。这本书还有对应的Coursera 课程,有视频和PPT,一开始就介绍了一些基本知识。 https://www.coursera.org/learn/macroscopic-microscopic-thermodynamics
这本书最大的优点是采用了公理化的热力学体系,即 Herbert B. Callen 在 《Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics》 中提出的四大公设的体系。 一门学科在历史上发展的顺序和学科体系查成熟后的体系肯定是不同的。 最终在课程中的呈现,肯定和历史发展的顺序不同。 比如现代量子力学的教学,如果学时多,尚可以慢慢来从两朵乌云开始讲,但很多时候已经不再是按照历史顺序来讲了,而是按照现代的体系来讲。
在AI时代,本科生要学的东西越来越多。现在教学的课时越来越少了,传统课程的教学要跟上时代,就是要体现新的思路,顺应时代的发展。 可以预见,未来的热流体课程中,热力学和统计力学也不应该分开慢慢讲了,也不应该第一定律、第二定律出发那样讲了。 未来的热力学教学,应该按照这样简洁明了的公理化体系来讲,节省时间。 时代的进步发展总是这样,留给一成不变旧内容的时间总是越来越少。