本书是供高等院校物理相关专业师生使用的、独具特色的“热学”课程教学参考书。本书针对初学者在学习书本理论知识时往往过于呆板、不能举一反三的情况，梳理了能激发学生兴趣、引导他们做到理论与实践相结合的典型案例，并给出了系统性、体系化的总结；同时也加入了从教学领域挖掘课题开展科研，再把科研成果引入教学的经验。结合此书学习能更好地理解掌握相关知识，增强学以致用本领，提高科学研究的能力素质。
本书是对“热学”课程教材内容的深入、扩展、补充、完善和应用。全书分5篇（为“研究方法”“气体动理论”“热力学基础”“物性学”“行星大气”），每篇包含2或3章，每章里则有2到6个专题：一共5篇、14章、49个专题。每个专题独自成文，可视需要选阅。

第一篇 研究方法
第一章 类比法
专题一 类比法应用实例
专题二 速率分布函数类比质点运动中的速率-时间函数
专题三 粒子平均速率的简捷计算
专题四 穿过指定截面的气体分子的平均自由程
专题五 焦耳系数和焦耳-汤姆孙系数都等于零的气体的最普遍的物态方程
专题六 理想气体在准静态过程中的吸放热转变点
第二章 迭代法
专题一 迭代法应用实例
专题二 气体向真空自由膨胀的不可逆性的统计意义
专题三 气功师头断石柱时冲力与功率的估算
第三章 回归分析
专题一 水沸点的估算
专题二 多方过程的实验判定
专题三 金斯定则的适用范围
第二篇 气体动理论
第四章 分子间力和分子直径
专题一 分子间力的有效力程与分子间力的平衡距离
专题二 用伦纳德-琼斯势估算分子直径
专题三 伦纳德-琼斯模型中分子间力常量的估算
第五章 麦克斯韦速率分布函数
专题一 麦克斯韦速率分布曲线出现极大值的点的轨迹
专题二 麦克斯韦速率分布函数的定义域
专题三 用麦克斯韦速率分布函数求气体分子的平均相对速率
专题四 气体分子在单位时间内对单位面积器壁碰撞次数的简捷推导
第六章 气体内的输运现象
专题一 关于分子泻流条件的讨论
专题二 气体的黏度、热导率和扩散系数与温度的关系
专题三 充分考虑速度住留时的气体黏度
专题四 气体分子在穿过指定截而前最后一次受碰处距该截面的平均距离的简捷推导
第三篇 热力学基础
第七章 气体物态方程
专题一 雷德利克-广方程
专题二 范德瓦耳斯气体的焦耳效应和焦耳-汤姆孙效应
专题三 二维理想气体
专题四 服从p（Vm-b）=RT的气体
第八章 热力学过程与循环
专题一 多方过程的定义
专题二 多方过程与准静态过程的关系
专题三 多方过程与等值过程的关系
专题四 卡诺定理在任意逆向可逆循环中的推广
第九章 黑体辐射
专题一 黑体辐射定律
专题二 宇宙平均密度和宇宙临界密度的估算
专题三 人体基础代谢所耗能量的估算
第四篇 物性学
第十章 固体
专题一 晶体热膨胀中的线膨胀率
专题二 固态星体表面上的山的最大高度
第十一章 液体
专题一 表面张力系数的估算
专题二 弯曲液面内外的压强差影响人体的实例
第十二章 相变
专题一 液体蒸发速率的估算
专题二 克拉珀龙方程
专题三 球形液面上的饱和蒸气压
第五篇 行星大气
第十三章 大气粒子
专题一 大气粒子总数
专题二 大气粒子的平均高度与平均重力势能
第十四章 金斯定则
专题一 金斯定则的理论推导
专题二 金斯定则的表述形式
专题三 金斯定则的物理解释
专题四 关于金斯定则与粒子成为行星大气成分的讨论
专题五 金斯定则的现实意义
专题六 金斯的错误与疏失