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《普通高等教育"十一五"国家级规划教材·自动控制原理》是根据高职高专院校“自动控制原理”课程教学大纲的基本要求，在总结近年来教学实践和教学改革经验的基础上，结合学生反馈的意见并借鉴国内外同类优秀教材编写而成的。
《普通高等教育"十一五"国家级规划教材·自动控制原理》主要介绍自动控制原理的基本内容，包括自动控制系统的基本概念、自动控制系统的数学模型、时域分析法、根轨迹分析法、频率分析法、自动控制系统的综合与校正、离散控制系统、状态空间分析法以及基于MATLAB的控制系统分析。《普通高等教育"十一五"国家级规划教材·自动控制原理》内容深入浅出，并附有大量有针对性的实例、练习及仿真案例分析。
现代热力学与统计物理学导论 一、本书概述 《现代热力学与统计物理学导论》旨在为物理学、化学、工程学及相关领域的高年级本科生和研究生提供一个全面、深入且现代的视角来理解物质在宏观和微观层面的能量、熵和平衡态行为。本书不仅仅是传统热力学定律的简单罗列，更侧重于将这些基本原理置于现代物理学的框架内进行阐释，特别是与量子力学和信息论的交叉融合。 本书的结构设计遵循从宏观现象到微观统计行为的逻辑递进。开篇从经典热力学的基本概念（如系统、环境、热、功）和四大基本定律入手，确保读者对热力学语言有扎实的掌握。随后，内容逐步深入到高级主题，如相变理论、非平衡态热力学，并为统计力学的严谨推导打下坚实的基础。 二、核心内容详述 第一部分：经典热力学基础与扩展 1. 热力学的基本概念与过程： 本章详细定义了热力学状态、过程（等温、等压、绝热、绝热可逆/不可逆）以及热力学势（内能 $U$、焓 $H$、亥姆霍兹自由能 $F$、吉布斯自由能 $G$）。特别强调了热力学第一定律在封闭系统和开放系统中的应用，通过工程实例（如斯特林循环、朗肯循环）巩固理解。 2. 热力学第二定律的深入探讨： 不仅限于克劳修斯和开尔文的表述，本书着重阐述了熵的统计意义和其作为系统无序度的量度。引入了Carathéodory原理，展示了第二定律的数学严谨性。对第二定律在不可逆过程中的应用进行了详细分析，例如摩擦生热和热量从低温物体向高温物体传递的绝对不可能性。 3. 热力学第三定律与绝对零度： 阐述了第三定律——绝对零度不可达的物理根源。讨论了在接近绝对零度时，系统中零点能的存在性，并介绍了测量低至微开尔文温度的技术挑战。 4. 物质的热力学性质与方程： 详尽推导了麦克斯韦关系式，并展示了如何利用这些关系式从易测量的量（如比热容、体积膨胀系数）推导出难测量的量（如内能变化）。重点分析了真实气体的范德华方程、雷德利希-夸恩方程，并用它们来解释和预测气体和液体之间的临界现象。 5. 相平衡与相变理论： 本章是连接宏观现象与统计行为的关键桥梁。详细讨论了一级相变（如熔化、沸腾）的吉布斯相律，以及二级相变（如铁磁性到顺磁性的转变）的特征。引入了Ehrenfest方程来区分不同类型的相变。重点分析了溶液的热力学，包括依稀度（活度）、稀溶液的依数性质（沸点升高、凝固点降低）以及电解质溶液中的德拜-休克尔理论。 第二部分：统计力学与微观基础 6. 统计力学的基本假设与系综理论： 统计物理学的核心在于连接微观（粒子运动）和宏观（热力学量）。本书首先介绍概率论和统计学基础，然后严格定义了三种基本系综：微正则系综（Microcanonical Ensemble）、正则系综（Canonical Ensemble）和宏正则系综（Grand Canonical Ensemble）。推导了配分函数 $Z$ 作为连接微观态和宏观自由能 $F$ 的桥梁。 7. 经典统计力学： 针对独立粒子系统，详细推导了玻尔兹曼统计（或称麦克斯韦-玻尔兹曼统计）。应用该统计处理理想气体系统，成功地从基本粒子运动速率推导出理想气体的 $U$ 和 $P$ 的宏观表达式，验证了热力学第一、第二定律的微观基础。讨论了玻尔兹曼熵公式 $S = k ln W$ 的物理意义。 8. 量子统计力学： 鉴于微观粒子（电子、光子、原子）的量子特性，本章转向处理费米子和玻色子。 费米-狄拉克统计 (Fermi-Dirac Statistics): 详细分析了电子在固体和液体中的行为，特别是费米能级、费米温度的概念，以及在低温下简并电子气对材料性质的影响（如白矮星的稳定性）。 玻色-爱因斯坦统计 (Bose-Einstein Statistics): 重点处理了玻色子系统，特别是光子气体（黑体辐射的普朗克定律）和原子气体。对玻色-爱因斯坦凝聚（BEC）的形成条件和性质进行了深入的理论探讨。 9. 固体与晶格振动： 利用量子统计方法处理晶体结构。详细推导了德拜模型（Debye Model）来计算固体在不同温度下的比热容，并将其与低温下的 $T^3$ 律进行对比，解释了其与经典德鲁德模型的根本区别。 10. 气体动力学理论的现代诠释： 回顾了玻尔兹曼输运方程，并利用它来理解热传导、扩散和粘滞性等输运现象。重点讨论了分子碰撞积分的求解及其在介观尺度下的应用。 第三部分：非平衡态热力学与前沿概念 11. 涨落与噪声现象： 探讨了统计力学体系中宏观量偏离平均值（涨落）的必然性。推导了爱因斯坦关系式（Fluctuation-Dissipation Theorem）的初步形式，阐明了宏观响应函数与微观涨落之间的内在联系，这是连接平衡态统计与非平衡态现象的桥梁。 12. 非平衡态热力学基础： 引入了耗散函数、熵产生率的概念。研究了线性不可逆过程，如耦合的热流和质量流，并应用了昂萨格倒易关系（Onsager Reciprocal Relations）来描述这些过程之间的相互影响。 13. 信息论与热力学： 将香农信息熵的概念引入热力学。讨论了兰道尔原理（Landauer's Principle），阐明了信息擦除过程的最小能量耗散，揭示了信息与物理实在的深刻联系。 三、本书特色 本书的显著特点在于其严谨的数学推导和丰富的物理洞察力相结合。它摒弃了对传统教材中一些过时或不严谨的表述，采用了现代物理学界的标准方法来处理核心问题。书中包含了大量的习题，涵盖了从基础计算到复杂理论建模的各个层面，旨在培养读者独立分析物理问题的能力。通过对量子效应和信息论的引入，本书成功地将读者从经典的宏观热力学世界带入了现代物理学的研究前沿。
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