Beginning Organic Chemistry pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Oxford Univ Pr

作者:Patrick, Graham L.

出品人:

页数:188

译者:

出版时间:1997-1

价格:$ 67.80

装帧:Pap

isbn号码:9780198559351

丛书系列:

图书标签:

• Organic Chemistry
• Chemistry
• Science
• Textbook
• Education
• College
• Beginner
• Study Guide
• Fundamentals
• Chemical Reactions

深入理解经典物理学的基石：流体静力学与热力学导论 本书聚焦于经典物理学的两大核心支柱——流体静力学和热力学，旨在为读者构建一个严谨、直观且富有洞察力的理解框架。不同于侧重于分子或量子层面的探讨，本书将视角聚焦于宏观现象，揭示物质在平衡状态下以及能量转换过程中的基本规律。 第一部分：流体静力学的精妙世界 流体静力学（Hydrostatics）是力学的一个分支，专门研究处于静止状态的流体（液体和气体）所受的力和平衡条件。在本书的这一部分，我们将从最基本的概念出发，逐步深入到复杂的应用场景。 1. 流体的基本概念与性质： 我们将首先界定什么是流体，并详细阐述其关键的宏观性质。这包括密度 ($ ho$)、比重、压强 ($P$)，以及流体的可压缩性与不可压缩性的概念区分。对于不同流体（如牛顿流体和非牛顿流体）在静止状态下的行为差异，也将进行初步的定性描述，为后续的定量分析打下基础。 2. 压强的本质与测量： 压强是流体静力学的核心。我们将深入探讨压强的定义 $P = F/A$，并解释为什么在流体中，压强在任意一点是各向同性的。重点内容包括： 静水压力定律（Pascal定律的体现）： 解释在均匀重力场中，流体内部的压强如何随深度线性变化：$P = P_0 + ho g h$。我们将详细分析大气压、表压与绝对压强的区别与联系。 压强的测量仪器： 详细介绍U形管压力计、皮安计（Piezometer）以及波登管压力计的工作原理和应用限制。这些仪器的设计巧妙地利用了流体静力平衡的原理，是工程实践中不可或缺的工具。 3. 浮力与阿基米德原理的再探： 阿基米德原理是流体静力学中最著名的定律之一。本书将不仅仅是简单地陈述“浮力等于排开流体的重量”，而是从更深刻的压力分布角度推导出此结论。我们将探讨： 浮力的矢量性质： 浮力向上，其大小由排开流体的重量决定。 浮沉条件： 分析物体在流体中处于悬浮、漂浮或下沉的判据，这些判据本质上是重力与浮力大小比较的结果。 稳态与稳度： 介绍浮心（Center of Buoyancy）与重心（Center of Gravity）的关系，这对于船舶的稳定性和潜艇的设计至关重要。我们将引入“稳度”的概念，解释物体倾覆的临界条件。 4. 宏观受力分析与应用： 流体静力学在工程中的应用是其价值所在。本部分将着重于分析作用在浸没在流体中的平面和曲面上的总静水压力。 平面受力分析： 计算作用在平面（如水坝侧壁、闸门）上的总合力的大小、作用点（压力中心）的位置。压力中心的概念至关重要，因为它决定了外加的力矩平衡点。 曲面受力分析： 针对更复杂的曲面（如圆形或拱形结构），我们将采用流体力学中的“隔离法”，通过分析作用在投影平面上的压力分布，来确定垂直于曲面的合力和水平分力。 连通器原理与虹吸现象： 对这些日常现象进行严谨的数学建模和解释。 第二部分：热力学——能量的普遍法则 热力学是研究能量、功、热以及它们与物质宏观性质之间关系的科学。本书的热力学部分将侧重于宏观热力学定律，为理解能量转换和系统平衡提供坚实的理论基础。 1. 热力学基础概念与状态变量： 在深入定律之前，我们必须准确定义系统、边界、环境等基本概念。我们将区分内能 ($U$)、功 ($W$)、热量 ($Q$)，并详细介绍热力学系统是处于平衡态还是非平衡态。重点包括： 热力学过程： 等温（Isothermal）、等压（Isobaric）、等容（Isochoric）和绝热（Adiabatic）过程的特征，以及它们在P-V图上的几何表示。 理想气体模型： 作为研究热力学的理想化模型，我们将详细推导理想气体的状态方程 $PV = nRT$，并分析其局限性。 2. 热力学第一定律：能量守恒的宏观表达： 热力学第一定律是能量守恒定律在热力学系统中的具体应用。本书将严格推导 $Delta U = Q + W$，并对“功”的符号约定进行清晰界定（本书采用工程惯例：系统对外做功为正）。 功的计算： 详细分析体积功（膨胀功）的计算方法，特别是对于不同过程（如等温膨胀和绝热膨胀）下的功的积分表达。 比热容： 解释定容摩尔比热 $C_v$ 和定压摩尔比热 $C_p$ 的物理意义，并推导它们之间的关系（迈耶公式）。 3. 热力学第二定律：熵增原理与过程的方向性： 第一定律告诉我们能量如何转换，而第二定律则决定了转换的方向。熵（Entropy, $S$）是理解不可逆性的关键概念。 克劳修斯不等式与熵的定义： 从可逆过程的热量与温度关系出发，严格定义熵的增量 $mathrm{d} S = frac{mathrm{d} Q_{ ext{rev}}}{T}$。 不可逆过程与熵增： 阐述孤立系统的总熵永不减少，并应用于分析热传导、摩擦等实际过程的不可逆性。 热力学第三定律： 讨论绝对零度下晶体物质的熵为零的意义，以及它对实际温度测量的限制。 4. 热机与能量转换效率： 热力学第二定律在工程上的直接体现是关于能量转换效率的极限。 卡诺循环： 详细分析理想的卡诺热机循环（一个可逆的循环），推导出其效率 $eta = 1 - T_c/T_h$，这是任何热机效率的理论上限。 热力学不等式： 引入克劳修斯定理，分析制冷机和热泵的工作效率（COP），并将这些理论与实际的蒸汽机和燃气轮机进行对比分析，理解工程限制的根源。 本书的特点在于，它强调物理图像与数学推导的紧密结合。通过大量的图示和精心设计的例题，读者不仅能掌握流体静力学和热力学的基本公式，更能深刻理解这些定律在工程、地球科学乃至基础物理学中的普遍适用性。

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