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最近进入了考试周，但我的周围却没有那么紧张。所以，我就写篇文章总结一下课程罢。

本门课程针对物理专业本科一年级学生，时间为一学期（春季学期）。课程重点突出，过程较为清晰。主要分为三（四）个部分：（基础热力学概念），分子动理论，麦克斯韦分布律，热力学第一定律，热力学第二定律。期间我们讨论，研究的对象主要是不涉及相变的气体。而二三章节主要以经典描述的理想气体为对象，第四章节出现了一小段不含对象的偏导数的求解。但总的来说，还是理想气体,(范德瓦尔斯模型）最为重要。

一、分子动理论

不难看出，这一章研究的是大量的摩尔量级的分子数的群体特征。它为经典的热力学提供了微观支持。

首先是（理想气体）假设：分子之间无作用力；分子间碰撞之外没有相互作用；碰撞完全弾性；(分子全同可分辨)。

正是由此，我们可以分析两个速度不同的粒子发生弹性碰撞这一典型过程。（以平动动能为例）很快可以得出，单次碰撞的能量交换。再加一条假设（假定各向同性成立，即空间均匀），再对大量分子做平均。最后得到，两类分子交换的能量正比于其动能。

然后想一想热力学第零定律，似乎动能和温度有点关系啊。那就先猜这玩意就是正比了（要不然不好算，对吧）系数就定成K了（区分一下波尔茨曼的k）。 再来看看压强的关系，任取一个面（宏观无穷小，微观无穷大，大家都这么说）然后把力学的那一套搬到这里，重复N_A次，然后等式两边加起来，得到了压强和速度的关系。（当然，你可以再推一步，得到一个更为普适的高级表达，那时候‘能量体密度’就被扯进来了）和上边那个猜想连理起来，我们得到了著名的理想气体状态方程（在高中化学课上，不断被强调的）。好，第一章的最最重要的公式就这么在两个微观研究中被推写出来了。

//当然，有人对这个公式肯定内心不爽。忽略了那么多，不如加几个修正项。忽略什么我就修正什么。      所以，体积要修正分子大小，压强要修正内压强（由维利定理，量纲之类导出）。完成了对于理想气体的修正。（当然，具体的还是等到<热力学与统计物理>吧）

三、 热力学第一定律

热力学第一定律说白了就是能量守恒，所以它在热力学中的地位一直是绝对统治的。当然，这也是我第一次真正意识到 功 和 热  是两种不同的能量载体，所以可见中学课本的知识我没有完全理解。

Law_1 引入了内能，这一新的态函数。

（为了期末考试，我就先写写研究的对象吧😃😏）

大概是这样的，我们有一个系统，它身上贴着各种标签，例如,PVT, internal energy, entropy 之类的，然后把它送到一个游乐设施（process）中, 所以它的态（可能是风太大？它害怕了？...）不断改变着，我们人为地让这个过山车开的足够慢（准静态），以至于我们能够随时追踪并改变它的态，让其状态参量牢牢地被我们（的公式）所约束。具体的一些公式都是由具体的过程决定的（我们需要看他们想玩什么）就比如绝热过程，天生自带高冷风，\delta Q=0, 然后根据第一定律，写个式子出来，然后再加上一个状态方程，一个绝热过程的宝典就做出来了！之后套用宝典，就天下无敌了。其他过程，各有特色。实在没特色，就套一个叫'多方过程'的宝典，那个在P  vs V graph 上涵盖的线比较多一点。

四、热力学第二定律

在上前沿课的时候，记得有这样的一个问题（老师，或者同学发问，我记不大清）：既然微观过程可逆，为什么宏观我们却有时间的概念？

热学第二定律可以作为目前我能想出的与时间相关的定律了。Law_2为我们提供了宏观上，时间的方向。我们（自然情况下）总是沿着熵增的方向，一路向前。

还有一点，第二定律的两种表述均为否定。这在物理定律的集合中是不常见的,(测不准当然也算一个)(原因可能是因为物理学家可没时间去用排除法，做选择题)。所以大多的‘不可能’都可以引向克劳修斯或开尔文表述，以此作为判断是否可能的依据。（这一点对付民科还是很有用的）

P.S.最近搞出了负温度，有人说这玩意能让热机效率大于一。作为一名‘涉世未深’的学生，我就不评论了。不过，有两位提出了反对意见（一位MIT,一位马普所）。已经把论文发给了老师，不过他现在也没有回复。

所以，既然引入了熵----这一新的态函数，所以就必须让你算算了。

任意过程熵的计算似乎不是一件难事，但却是一件麻烦事。温度在变，热量未知，着实令人难受。但所幸熵还是个态函数，我们大且不必那样老实的对着路径积分。善于利用规则，我们此时可以成为设计有了设施的工程师，设计一条平缓的，轻松的，富有规律的路径，让系统慢慢滑过，一切都在掌控之中，要求的只不过是起点终点罢了。（可以说有点艺术性）

先来这么多，慢慢补充哈。（反正留守，大把挥霍。）