热力学

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出版者:Tsinghua University Press
作者:Kenneth Wark Jr.and Donald E.Richards
出品人:
页数:994
译者:
出版时间:2000-1-1
价格:105.00元
装帧:Paperback
isbn号码:9787302141860
丛书系列:国外大学优秀教材 材料科学与工程系列
图书标签:
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具体描述

本书是为满足国内工科院校材料专业学生了解和掌握热力学原理和应用而引进出版的。

热力学是理工科,比如物理、化学、工程等学科的重要基础课程之一。在美国大学工学院的基础课程里,热力学是机械、化工、航空、环境、材料等工程专业的必修课。Thermodynamics是为美国工学院本科生二年级的学生设置的普通热力学课程,内容主要分三个部分:

第一部分为热力学的基础部分,阐述了热力学第一、第二定律、熵的统计学解释、热力学参数。第二部分主要讨论了最基本的热力学关系,如能量平衡、热机和卡诺循环、不可逆过程、混合气体行为、扩展的热力学关系等。该部分还讨论了相与相平衡、气体与液体的行为以及相图的概念。第三部分介绍更接近实际的化学反应、化学平衡、气体循环,以及与此相关的实际应用。这个部分结合工程科学的实际,强调热力学与工业应用的关系,并以热力学的理论为基础讨论工程热力学概念和行为,比如燃料电池、制冷、热机等。

本书条理有序、结构清晰、内容丰富,十分适于一般工学院的热力学导论课程。同时,它也适用于相关专业的同类课程的参考。尤其本书所给出的思考作业题,内容十分广泛,而且突出重点,切题实用。

本书出版时,针对国内教学特点对本书15,16两章做了删节。

浩瀚宇宙的宏伟史诗:一部关于时间、空间与物质的探秘之旅 书名:时空织锦 作者:[此处留空,暗示作者的深邃与神秘,更添文学色彩] 内容简介: 《时空织锦》并非一本关于具体学科理论的教科书,它是一部宏大而细腻的叙事诗,一幅用哲学思辨、历史回溯与未来展望交织而成的宇宙画卷。它不探讨物质的微观结构,不聚焦于能量守恒的精确量化,而是将读者的目光引向更广袤、更本质的层面:时间如何塑造存在,空间如何定义边界,以及物质形态的永恒变迁背后,那驱动一切的内在逻辑与美学规律。 本书的叙事脉络,犹如一条蜿蜒流淌的河流,从宇宙诞生之初的奇点,一直延伸至难以想象的未来。我们首先踏入“存在的黎明”,探讨古人对“变化”与“永恒”的最初叩问。这不是对特定科学定律的介绍,而是对人类思维如何在混沌中捕捉秩序的哲学考察。我们会追溯古希腊哲人关于“以太”的想象,东方哲学中“道”与“气”的流动观念,以及中世纪炼金术士对物质转化的痴迷。这些早期的努力,是人类试图理解“运动”与“静止”这对永恒矛盾的雏形,它们构成了后来科学思想的深厚土壤。 随后,叙事转向“尺度的觉醒”。我们不再纠结于气体分子如何碰撞,而是考察人类如何建立起衡量广袤与微小的工具。书中将详细描绘航海时代,地图制作者如何将无垠的大海纳入有限的纸张;以及伽利略、牛顿等先驱在构建宏观物理框架时,如何通过精密的观察,确立了我们对“运动轨迹”和“引力场”的直观认知。重点在于他们如何将抽象的时间和空间具象化,将其视为一种可以被测量的、内在一致的背景结构。这种对尺度的把握,解放了人类的想象力,让我们得以在地球的尺度之外进行思考。 本书的核心篇章,深入探究了“形式的演化与律动”。这里,我们关注的焦点是模式的重复与迭代,而非能量的转换效率。想象一下,从雪花的六角对称到星系的旋臂结构,从生物的DNA双螺旋到音乐的复调结构,宇宙似乎偏爱特定的几何和韵律。本书将这些现象视为一种“宇宙美学”的体现。我们会探讨为何自然界倾向于使用最经济、最优雅的结构来承载信息和实现功能。例如,我们不会计算湍流中的能量耗散,而是欣赏湍流本身所展现出的那种无序中的有序、边界条件的脆弱与韧性。这是一种对“结构之美”的赞颂。 在描绘了宏观的秩序之后,我们开始进行一场“感知的漂流”。时间旅行,在这里不再是科幻小说中的情节,而是对我们主观时间体验的深刻反思。我们如何感知过去、现在和未来?记忆如何构建了我们对时间连续性的认知?书中将引入心理学和神经科学的视角,探讨大脑如何编码和解码事件的先后顺序。这种对“主观时间”的探讨,揭示了物理学意义上的时间度量与我们生命体验之间的张力与共鸣。空间感亦然,它如何受到文化、建筑和个体生理状态的影响,将一个客观的坐标系统转化为充满意义的“场所”。 最终,《时空织锦》将目光投向“边界的消融与重构”。当人类的观测能力触及极端条件——黑洞的视界、宇宙的边缘、甚至概念的极限时,我们原有的时空观是如何被挑战的?书中会讨论那些超越日常经验的领域,探讨人类理性在面对“绝对边界”时的谦卑与兴奋。这不是关于理论物理的细枝末节,而是关于人类认知边界的扩展。我们如何用语言和数学去描绘那些“不可思议”的存在?这种探索揭示了,我们对宇宙的理解,本质上是一部不断打破旧框架、建立新视角的历史。 全书的基调是沉静而充满敬畏的。它拒绝提供现成的答案,而是致力于激发读者提出更深刻的问题。它鼓励我们在日常生活中,去观察清晨的薄雾如何消散,去感受一张旧照片带来的时间错位感,去沉思一片叶子在风中摆动的轨迹。 《时空织锦》旨在成为一本“陪伴之书”,一本在灯下翻阅时,能让人感受到自身存在与整个浩瀚宇宙之间微妙而深刻联系的读物。它不是工具,而是一面镜子,映照出人类对“为什么存在”而非“如何计算”的永恒追问。它关于的,是宇宙的气韵,而非它的机械。

作者简介

目录信息

PREFACE.
1 BASIC CONCEPTS AND DEFINITIONS
1-1 The Nature of Thermodynamics
1-2 Dimensions and Units
1-3 System, Property, and State
1-4 Density, Specific Volume, and Specific Gravity
1-5 Pressure
1-6 The Zeroth Law and Temperature
1-7 Problem-Solving Techniques
1-8 Summary
Problems
2 THE FIRST LAW OF THERMODYNAMICS
2-1 Concepts of Work and Energy
2-2 The First Law of Thermodynamics
2-3 A Conservation of Energy Principle for Closed Systems
2-4 The Nature of the Energy E
2-5 Heat Transfer
2-6 Expansion and Compression Work
2-7 Elastic Spring Work
2-8 Other Quasiequilibrium Work Interactions
2-9 Summary Problems
3 PROPERTIES OF A PURE,SIMPLE COMPRESSIBLE SUBSTANCE
4 THE IDEAL GAS,CORRESPONDING STATES,AND INCOMPRESSIBLE MODELS
5 CONTROL-VOLUME ENERGY ANALYSIS
6 THE SECOND LAW AND ENTROPY
7 EVALUATION OF ENTROPY CHANGE AND THE CONTROL-VOLUME ENTROPY BALANCE
8 SOME CONSEQUENCES OF THE SECOND LAW
9 AVAILABILITY(EXERGY)AND IRREVERSIBILITY
10 NONREACTIVE IDEAL-GAS MIXTURES
11 PvT BEHAVIOR OF REAL GASES AND REAL-GAS MIXTURES
12 GENERALIZED THERMODYNAMIC RELATIONSHIPS
13 CHEMICAL REACTIONS
14 CHEMICAL EQUILIBRIUM
15 REFRIGERATION SYSTEMS
BIBLIOGRAPHY
A-1 SUPPLEMENTARY TABLES AND FIGURES(SI UNITS)
A-2 SUPPLEMENTARY TABLES AND FIGURES(USCS UNITS)
A-3 INTRODUCTION TO EES
SYMBOLS
SELECTED PROBLEM ANSWERS
PHOTO CREDITS
INDEX
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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这本书的名字是《热力学》,但读完之后,我感觉它更像是一次深入的宇宙哲学探索。作者并非直接灌输那些枯燥的公式和定律,而是将它们巧妙地编织进一个关于生命、存在与变化宏大叙事之中。我尤其被书中关于“熵增”概念的解读所吸引,它不再是冰冷的技术术语,而是演变成一种深刻的人生哲理。我们所经历的每一次衰败、每一次失去,似乎都与这股不可逆转的熵增趋势遥相呼应。然而,作者并没有让这种宿命论压垮读者,反而通过对“负熵”的探讨,指出了生命本身就是一种对抗熵增的奇迹。从微观的分子运动到宏观的星系演化,再到我们个体的情感波动,一切似乎都在这股潮起潮落中寻找平衡。书中大量的类比和隐喻,将原本抽象的概念具象化,让我仿佛能看到能量在宇宙间流转,物质在不断重组。尤其是在描述生命体如何通过吸收能量来维持自身的低熵状态时,那种对生命顽强生命力的赞颂,让我感动不已。这本书让我重新审视了“变化”这个词的意义,它不再仅仅意味着毁灭,更意味着新生与演化。它不是一本教你如何“控制”热力学定律的书,而是一本引导你“理解”并“融入”宇宙法则的书,让我们在认识到自身的渺小时,也能感受到那份源自生命本身的神奇力量。

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这是一本让我脑洞大开的读物。作者以一种非常独特的方式,将复杂的科学概念与对人类文明进程的思考相结合。起初,我以为这会是一本枯燥的科学教科书,但事实证明我大错特错了。书中关于“能量转化”的讨论,让我联想到历史上无数次的技术革命,每一次的能量利用效率的提升,都极大地推动了社会的进步,同时也带来了新的挑战。作者并没有止步于此,他将这些物理定律上升到了人文的高度,探讨了人类社会作为一个巨大的“系统”,其自身的“熵”是如何随着时间推移而增长的,以及我们如何试图通过制度、文化、科技等方式来延缓这种“衰败”的进程。我特别喜欢其中关于“信息熵”的章节,它让我对现代社会中信息爆炸的现象有了全新的认识,原来我们沉浸在海量的信息中,也可能是在增加自身的“信息熵”,导致认知混乱和决策失误。作者提出的“信息稀释”概念,更是引人深思。这本书迫使我去思考,我们所追求的“进步”是否真的在对抗熵增,还是在加速某种更深层次的衰败。它提供了一个全新的视角来审视人类的科技发展和文明模式,让我感到既兴奋又警惕。

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这本书的结构设计得十分巧妙,它不是按照传统的章节划分,而是以一系列相互关联的主题串联而成,引导读者一步步深入探索。作者没有一开始就抛出复杂的公式,而是从一些非常生活化的现象入手,比如一杯咖啡的冷却、一块冰的融化,然后循序渐进地引出背后蕴含的科学原理。这种“由表及里”的讲解方式,让我这种非专业读者也能够轻松理解。我特别欣赏作者在解释“热平衡”时所采用的类比,他将两个不同温度的物体接触,比作两个拥有不同“能量势能”的系统,最终趋于平衡的过程。这种形象的比喻,极大地降低了理解的门槛。而且,书中穿插了大量的历史典故和科学家的故事,让整个阅读过程充满了趣味性。我了解到许多重要的科学发现背后,都充满了曲折和不懈的探索精神。这本书不仅让我对某些物理概念有了更深的认识,更让我体会到了科学研究的魅力所在。它像一位循循善诱的老师,用最平易近人的方式,将最深奥的知识娓娓道来。

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读完这本书,我感觉自己的世界观得到了极大的拓展。作者以一种非常宏大的视角,审视了宇宙的运行规律,并将这些规律与人类的命运紧密联系在一起。我尤其被书中关于“不可逆性”的探讨所打动,它不仅仅是物理学中的一个概念,更是对生命无常和时间流逝的深刻体悟。从一颗恒星的熄灭到一段感情的结束,似乎都遵循着这种不可逆的轨迹。然而,作者并没有让我们沉溺于这种悲观的情绪,反而鼓励我们去理解并接纳这种变化。他提出,即使在看似衰败的过程中,也可能孕育着新的可能性,就像枯萎的树叶能够滋养新的生命一样。书中对“能量传递”的解读,也让我对人与人之间的关系有了新的思考。我们每个人都是一个能量的载体,通过交流和互动,能量在不断地传递和转化,这构成了社会和文明的基础。这本书不仅仅是关于科学的,更是一本关于哲学、关于生命、关于宇宙的思考录,它让我更加敬畏这个世界,也更加珍惜当下。

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不得不说,这本书的叙事风格极其引人入胜,它完全颠覆了我对科学书籍的刻板印象。与其说这是一本关于物理学定律的书,不如说它是一部关于宇宙生命演化史诗的宏大叙事。作者仿佛一位睿智的智者,用诗意的语言和生动的笔触,将那些抽象的概念描绘得栩栩如生。从宇宙大爆炸的第一个瞬间,到恒星的诞生与毁灭,再到生命在地球上的崛起,每一个环节都被赋予了深刻的哲学意义。我尤其沉醉于书中对“能量守恒”的解读,它不仅仅是物理学中的一个基本定律,更是宇宙间万物联系的纽带。作者通过各种奇妙的联想,将我们日常生活中遇到的各种现象,如食物的消化、情感的宣泄,都巧妙地与能量的转化和守恒联系起来,让人拍案叫绝。当我读到关于“黑洞”的部分时,更是被深深吸引,作者将其描绘成宇宙中最神秘的存在,既是吞噬一切的黑暗,也可能孕育着新的生命。整本书读下来,我感觉自己仿佛经历了一场思想的盛宴,那些曾经遥不可及的科学概念,如今都变得鲜活而富有生命力。

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