低温流体热物理性质

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出版者:国防工业出版社
作者:陈国邦
出品人:
页数:511
译者:
出版时间:2005-12
价格:60.00元
装帧:简裝本
isbn号码:9787118040012
丛书系列:
图书标签:
  • 我的专业课
  • 低温热物理
  • 流体热力学
  • 传热学
  • 低温工程
  • 热物性
  • 相变
  • 冷媒
  • 热传递
  • 流体力学
  • 工程热物理
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具体描述

本书介绍了16种低温流体的基本热物理性质及各自的状态方程,给出了每种低温流体的饱和热力学性质数据表、以压力划分的最新热力学性质数据表以及工程上常用的温熵图和压焓图等。

本书深入探讨了材料在超低温环境下所表现出的独特热物理性质。我们将从原子和分子层面出发,解析物质在极低温度下的结构变化及其对热学性质的影响,重点关注量子效应在其中扮演的角色。 核心内容概览: 低温物质的状态与结构: 详细介绍固态、液态以及在极低温度下可能出现的超流态、玻色-爱因斯坦凝聚态等特殊状态。我们将深入研究这些状态下物质的晶体结构、分子排列以及原子间相互作用的变化,阐述为何材料在接近绝对零度时会呈现出如此奇特的宏观性质。涵盖材料的相变过程,以及诱导这些相变的温度、压力等关键参数。 低温下的热容与导热性: 深入分析材料在低温区域的热容变化规律,如德拜模型和电子热容的贡献。解释为什么材料的热容会随着温度降低而急剧减小,并详细介绍不同材料在低温下的导热机制,包括声子导热、电子导热以及在超流体中的特殊传热方式。我们将提供详实的实验数据和理论模型,以理解和预测材料在极低温下的热量传输行为。 低温下的热膨胀与比热: 探讨材料在超低温下的线膨胀系数和体膨胀系数。我们将解释格吕纳森参数在低温下的行为,以及材料如何通过结构调整来应对极低的温度梯度。重点分析比热容随温度的变化,并介绍计算和测量比热容的各种方法。 低温流体的特性: 专注于液氦(氦-4和氦-3)、液氢、液氮等关键低温流体。详细阐述它们的密度、粘度、表面张力、蒸气压等基本热物理性质如何随温度和压力变化。重点分析超流氦的独特性质,如零粘度、种子效应、奔涌现象等,并解释这些现象背后的微观机制。 低温材料的制备与表征: 介绍用于制备和维持低温环境的设备和技术,如制冷机(斯特林制冷机、脉管制冷机)、克里奥斯塔特等。同时,详细说明测量低温材料热物理性质的实验方法和仪器,包括量热法、热导仪、膨胀计等,并强调数据采集和处理的注意事项。 应用与挑战: 探讨低温流体及其热物理性质在各个领域的广泛应用,例如: 低温工程: 超导磁体冷却、空间推进系统、高性能计算机冷却等。 科学研究: 量子计算、粒子物理实验、天体物理观测等。 工业生产: 食品冷冻、医疗设备、化工生产等。 本书还将讨论在低温环境下材料应用所面临的挑战,如材料的脆性、热应力、相容性以及长期稳定性等,并展望未来在这些方面的研究方向和技术突破。 理论模型与仿真: 梳理和介绍用于描述低温流体热物理性质的经典和现代理论模型,包括统计力学方法、量子统计力学、密度泛函理论等。我们将展示如何利用这些模型来预测和解释实验现象,并介绍相关的数值模拟技术,如分子动力学模拟、蒙特卡洛方法等,在研究低温材料性质中的应用。 本书适合从事低温工程、材料科学、物理学、化学等相关领域的研究人员、工程师以及相关专业的学生阅读。通过对低温流体热物理性质的深入理解,读者将能更好地设计和优化低温系统,并推动相关科学技术的发展。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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我是一名在航空航天领域工作的技术人员,主要负责处理与极端温度环境相关的设备维护和性能评估。近年来,随着太空探索项目对更高性能、更可靠的制冷和推进系统的需求日益增长,我对低温流体热物理性质的掌握变得至关重要。之前,我们主要依赖于一些零散的技术手册和内部报告,信息来源不够统一,而且很多数据更新缓慢。而《低温流体热物理性质》这本书的出现,无疑为我们提供了一个权威且全面的参考。它系统地梳理了各种常用低温流体(如液氢、液氧)在火箭发动机、航天器热控系统等关键应用场景下的热物理性质,包括不同工况下的相变行为、蒸发冷却特性、以及在管道输运中的压力损失等。书中提供的详细数据和工程计算方法,直接帮助我们解决了在设计新一代低温燃料加注系统时遇到的瓶颈问题,比如如何精确计算液氮在存储和输运过程中的挥发率,以及如何优化液氦的冷却回路以达到最佳效率。这本书的内容高度贴合实际工程需求,为我们提高了工作效率,降低了潜在的技术风险。

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说实话,我当初选择阅读《低温流体热物理性质》这本书,纯粹是出于一种“拓展知识边界”的冲动。我本身并非物理或工程领域的专业人士,平时只是对一些科学话题比较感兴趣。在一次偶然的机会中,我听说了“低温流体”这个概念,觉得它听起来很“酷”,就想了解一下到底是怎么回事。翻开这本书,我发现它并没有我想象中的那么高深莫测。尽管书中充斥着各种物理量和图表,但作者们似乎有意用一种比较易懂的语言来解释这些概念。我尤其喜欢书中关于“为什么会产生低温”以及“低温流体有哪些奇特的性质”的章节。比如,书中解释了为什么有些物质在达到极低温度时会展现出“超流”特性,这简直颠覆了我对液体粘滞性的固有认知。虽然很多公式我并不完全理解,但我可以通过作者的文字描述和图示,大致把握住这些低温流体与我们日常接触的普通液体在行为上的巨大差异。这本书让我第一次了解到,原来在遥远的极端低温世界里,物质的表现可以如此不同寻常,这是一种非常奇妙的体验。

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我一直对材料科学以及其在极端环境下的表现充满兴趣。在学习和研究过程中,我接触到了许多涉及超导材料、低温电子学等前沿领域的内容。这些领域的研究,往往离不开对低温流体性质的深入理解。以前,我常常需要花费大量时间去查阅各种零散的文献,才能找到我所需要的低温流体的热物理性质数据,而且这些数据往往不够全面,甚至存在矛盾。幸运的是,我发现了《低温流体热物理性质》这本书。这本书就像是一本“低温材料的终极指南”,它不仅详细列举了氦、氖、氩、氮、氧等重要低温流体的热物理性质,更重要的是,它还深入分析了这些性质是如何受到温度、压力等因素影响的。书中关于热导率、热膨胀系数、比热容等关键参数的详细数据和图表,为我进行超导材料的低温性能评估提供了坚实的数据基础。此外,书中还对不同同位素的低温流体性质差异进行了探讨,这对于我理解一些精细的量子效应以及优化低温实验设计非常有帮助。总而言之,这本书极大地简化了我的研究过程,提升了我的研究效率。

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我一直对宇宙的奥秘充满好奇,特别是那些遥远星系的形成和演化,以及行星大气层和内部的运行机制。最近,我开始涉足天体物理的研究,对宇宙中存在的极端低温环境产生了浓厚的兴趣。在浏览各种天文学文献时,我经常会遇到关于星际介质、彗星、行星卫星表面等区域的低温流体性质的讨论。然而,很多时候这些讨论都只是点到为止,我很难找到系统介绍这些低温流体具体热物理性质的资料。直到我偶然发现了《低温流体热物理性质》这本书,我的研究思路才豁然开朗。它不仅仅是枯燥的物理参数列表,更像是一本关于宇宙低温“血液”的百科全书。书中对各种低温气体的性质在极端条件下的表现进行了详尽的描述,这些描述让我能够更好地理解宇宙中那些寒冷区域的物理过程。例如,书中关于液态氢和液态甲烷在极低温度下的行为分析,让我联想到外行星大气层和冰卫星的内部结构,为我理解这些天体的热力学模型提供了重要的数据支撑。而且,书中也提到了如何测量和计算这些性质,这对于我设计和解释天文观测数据非常有帮助。这本书极大地拓宽了我对宇宙低温现象的认知边界。

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这本书的出现,简直像在我的科研生涯中点亮了一盏明灯。作为一名研究新型低温制冷技术的工程师,我一直苦苦寻找着能全面、系统地介绍低温流体热物理性质的权威性资料。市面上虽然有不少相关书籍,但要么过于理论化,公式推导占了绝大部分,让人望而却步;要么内容零散,针对性不强,难以形成完整的知识体系。而《低温流体热物理性质》这本书,恰恰弥补了这些空白。它以一种非常实用和深入浅出的方式,详细阐述了各种低温流体(如氦、氖、氩、氧、氮等)在不同压力、温度下的密度、比热容、导热系数、黏度等关键热物理性质。更让我惊喜的是,书中不仅提供了大量的实验数据和经验公式,还对这些性质的微观机理进行了深入的探讨,让我能够理解这些数值背后的物理意义。例如,书中对液氦的超流性现象的解释,以及不同同位素氦的热物理性质差异的分析,都让我茅塞顿开,对超流体的行为有了更深刻的认识。对于我来说,书中关于实际应用中的流体输运、换热器设计等方面的指导性内容,更是价值连城。它帮助我优化了现有设备的参数,提高了制冷效率,也为我后续的研发工作提供了坚实的基础。

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