文献中的“经典热力学”这一名称大体上出现在20世纪初到20世纪30年代之间。“经典热力学”一词的原意就是指严格按照克劳修斯定义的“熵”函数以及通过严格推导发展出来的吉布斯等人的系列工作，这些工作本身就组成一个相当完整的科学领域。当然经典热力学的适用范围是有严格限制的。经典热力学的数学推导和逻辑推理是严谨的，在发展的初期仅仅称之为热力学，并没有必要称之为经典热力学。随着科学的发展，在20世纪初已经观察到很多新的现象，无法用当时的热力学，即经典热力学来解决，必须引入一些新的假定或近似。为了区别这些热力学的新发展就出现了“经典热力学”一词，这一名词的出现意味着非经典热力学或称之为“现代热力学”大体上就是从20世纪初出现和发展的。

经典热力学的基础是热机的卡诺循环和体系的平衡态，其适用范围有限。客观世界中的大量过程是“一去不复返”的非循环过程，体系经常处于非平衡态，这就是现代热力学的巨大发展空间。非循环过程中，能量转换效率最高的理想极限就是非耗散过程。卡诺定理的可逆过程是非耗散循环过程的特例。

现代热力学的主要发展就是由于量子力学的引进而建立了量子统计热力学，同时非平衡态理论更进一步发展，形成了近代理论与实验物理学中最重要的一环。

量子统计热力学概述

统计热力学研究的是大量微观粒子所构成的宏观物质处于平衡态时的性质。从研究对象来讲，统计热力学和热力学一样都是研究宏观物质处于平衡态时的性质。热力学是根据从经验归纳得到的四条基本定律，而不管物质的微观结构和微观运动形态，因此只能得到联系各种宏观性质的一般规律，而不能给出微观性质与宏观性质之间的联系。而统计热力学则是从物质的微观结构出发来了解其宏观性质。

1900年普朗克（Planck）提出了量子论，mksw（Maxwell）将能量量子化的概念引入统

计热力学，对经典统计进行某些修正，发展成为mksw－玻兹曼统计热力学方法。1924 年量子力学建立后，在统计热力学中不但所依赖的热力学基础要改变，而且所用的统计方法也需要改变。由此产生了玻色－爱因斯坦（Bose-Einstein）统计和费米－狄拉克（Fermi-Dirac）统计，分别适用于不同的体系。这两种统计方法都可以在一定的条件下通过适当的近似而得到玻兹曼统计，并一直沿用至今。

非平衡态热力学的进一步发展

1931年，昂色格（Onsagar）建立了存在于描述不可逆过程的线性唯象定律中各系数间的著名的“倒易关系”。这些倒易关系是微观运动方程的时间反演不变性在宏观尺度上的反映，汤姆逊的第二个关系就是这些倒易关系的一个例子。在1945年，卡西米尔（Casimir）修改了这个倒易关系，使他们能够适用于比昂色格先前所考虑到的更多类型的不可逆现象。

最后，梅克斯纳（Meixner）在1941年和以后的几年中，以及普里戈金（Prigpgine）在稍

后的时期综合了昂色格倒易定理和对一些物理情况的所谓熵源强度（实际上这就是克劳修斯的非补偿热）的明确计算，建立了统一的不可逆过程唯象理论。这样，一个“不可逆过程热力学”的新领域诞生了。

同近年来研究不可逆过程统计力学理论的兴趣不断增长紧密地联系在一起的是，关于不可逆过程热力学的统计基础方面的一些重要研究。于是，受到特别注意的一个方面是热力学关系在偏离平衡态时的适用性，另一方面是昂色格倒易关系。这些研究所用的方法和概念大多是从随机过程理论借鉴来的。