本书是热力学与统计物理课程教材。主要内容包括热力学和统计物理两大部分。在热力学部分，本书全面回顾了热力学的基础知识，包括平衡态和态变量的定义、热力学三定律、热力学基本微分方程、单元复相系和多元系的平衡等。在统计物理部分，本书系统展开了统计物理的基本图像和方法，包括统计系综的意义、近独立子系、量子理想气体、经典流体、二级相变、平均场理论等。最后，本书还简要介绍了非平衡态统计。本书的主要特点是在统计物理部分直接由系综理论入手，这样有利于读者尽快建立现代统计物理思维。 本书适合作为物理专业教材，也可供化学等相关专业师生参考。

刘川，北京大学物理学院教授。1988年毕业于北京大学物理系并获得学士学位，同年经CUSPEA项目赴美国加州大学圣地亚哥分校(UC San Diego)攻读博士学位， 于1994年获得博士学位后在德国国家同步加速实验室从事博士后研究工作。1996年回到北京大学物理学院 （前物理系）理论物理研究所任教，2001年起至今任教授。 自博士阶段至今，一直从事格点场论、格点量子色动力学方面的理论研究，并先后讲授“热学”“热力学统计物理”“平衡态统计物理”“理论力学”“电动力学”“计算物理”“量子场论”等课程。

第一部分热力学 第一章热力学的基本规律 1 热力学系统及平衡态的描写 2 热力学过程和功 3 热力学第一定律 4 理想气体及其卡诺循环 5 热力学第二定律和熵 6 热力学基本微分方程 相关的阅读 习题 第二章均匀系的平衡性质 7 麦克斯韦关系和勒让德变换 8 热力学函数和特性函数 9 磁性介质的热力学理论 10 平衡热辐射场的热力学理论 相关的阅读 习题 第三章单元系的复相平衡 11 平衡判据 12 单元复相系的相平衡 13 相图和克拉珀龙方程 14 范氏气体气液两相的转变 15 曲面分界时的平衡条件和液滴的形成 16 相变的朗道理论 相关的阅读 习题 第四章多元系的相和化学平衡 17 多元均匀系的热力学基本方程 18 多元系的复相平衡及相律 19 化学反应 20 混合理想气体 21 理想溶液 22 热力学第三定律 相关的阅读 习题 第二部分统计物理 第五章统计系综 23 经典系综理论的基本概念 24 量子统计与经典统计4 25 微正则系综 26 正则系综与巨正则系综 27 热力学公式 28 涨落的准热力学理论 29 近独立子系的统计分布 30 统计分布的另外一种推导方法 31 近独立子系中粒子数分布的涨落 相关的阅读 习题 第六章量子理想气体 32 理想玻色气体 33 黑体辐射的统计物理理论 34 固体的热容量 35 理想费米气体 相关的阅读 习题 第七章经典流体 36 经典理想气体 37 混合理想气体及其化学反应 38 实际气体的物态方程 39 液体的热力学性质 40 稀薄等离子体的统计性质 相关的阅读 习题 第八章二级相变及其平均场理论 41 自旋模型的微观机制与处理方法 42 伊辛模型的平均场近似 43 布拉格–威廉斯近似——再看平均场近似 44 临界点附近的涨落与关联 45 伊辛模型的严格解、高温展开和对偶性 46 具有连续对称性系统的相变 47 对称性破缺与临界现象中的普适性 相关的阅读 习题 第九章非平衡态统计 48 玻尔兹曼微分积分方程 49 玻尔兹曼H 定理 50 细致平衡条件与平衡分布 51 输运现象 相关的阅读 习题 附录概率与随机过程 1 概率、随机变量与分布函数 2 常见的概率分布函数 3 随机过程 4 马尔可夫过程 5 福克尔–普朗克方程 参考书 索引