열 물리학은 대학교 물리학 교과과정의 핵심 과목이다. 19세기에 열을 일로 변환하는 엔진을 이해하려는 과정에서 확립된 열 물리학은 

고전 열역학과 통계역학으로 이루어져 있다. 학생들이 이 과목을 어려워하는 이유는 확률과 통계에 익숙하지 않아서라기보다는, 

전통적인 증기기관 중심의 설명이 현대적 맥락과 동떨어져 보이기 때문이다. 그러나 열 물리학은 거의 모든 현대물리학과 

21세기의 핵심 기술적 문제를 이해하는 데 필수적이다. 이 책의 목표는 천체물리학, 대기물리학, 레이저물리학, 응집물질물리학,

정보이론 등 다양한 예제를 통해 열역학의 핵심 개념을 소개하는 데 있다. 확률과 통계를 포함한 중요한 수학적 원리는 별도의 선수 지

식 없이 이해할 수 있도록 자세히 다루었으며, 필요한 수학적 결과는 부록에 정리하였다. 수학을 단기간에 완전히 익히는 방법은 없지만,

부록의 요약이 실질적인 도움이 될 것이다. 열 물리학은 전통적으로 운동론–열역학–통계역학 순서 또는 열역학–통계역학–운동론 순서로 가르쳐져 왔다.

이 책은 두 방식의 장점을 결합한 통합적 접근을 취한다. 예를 들어 카르노 엔진이 아니라 통계역학적 관점에서온도를 설명하며,

상태함수를 도입한 뒤에 분배함수를 다룬다. 확률분포에 익숙해지기 위해 기체 운동론은 초반에 배치하였다. 

이 구성은 옥스퍼드대학교에서 효과적이었으며, 필요에 따라 운동론 장을 생략해도 무리가 없도록 설계되었다. 

책은 짧고 이해하기 쉬운 장들로 구성되어 있으며, 각 장마다 새로운 개념과 핵심 응용, 풍부한 예제와 연습문제를 제시한다.

교육적 접근과 이론적 엄밀함의 균형을 유지하면서도, 더 높은 수준의 독자를 위한 심화 내용은 선택적으로 읽을 수 있게 하였다.

실제 엔진의 공학적 세부나 에르고드 이론은 깊이 다루지 않지만, 열 물리학의 탄탄한 기초를 제공한다.

PART I│서 두

제1장 서론

제2장 열

제3장 확률

제4장 온도와 볼츠만 인자

PART II│기체운동론

제5장 맥스웰-볼츠만 분포

제6장 압력

제7장 분자 분출

제8장 평균자유거리와 충돌

PART III│운송과 열확산

제9장 기체의 운송 특성

제10장 열확산방정식

PART IV│제1법칙

제11장 에너지

제12장 등온과 단열 과정

PART V│제2법칙

제13장 열 기관과 제2법칙

제14장 엔트로피

제15장 정보이론

PART VI│행동하는 열역학

제16장 열역학 퍼텐셜

제17장 막대, 거품, 자석

제18장 제3법칙

PART VII│통계역학

제19장 에너지 등분배

제20장 분배 함수

제21장 이상기체의 통계역학

제22장 화학 퍼텐셜

제23장 광자

제24장 포논

PART VIII│이상기체를 넘어서

제25장 상대론적 기체

제26장 실제 기체

제27장 실제 기체의 냉각

제28장 상전이

제29장 보스-아인슈타인과 패르미-디락 분포

제30장 양자기체와 응축

PART IX│특별 주제

제31장 음파

제32장 충격파

제33장 브라운 운동과 요동

제34장 비평형 열역학

제35장 별

제36장 고밀도 별

제37장 지구의 대기