Fundamentals of Engineering Thermodynamics, Fourth Edition Update Edition pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Moran

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页数:0

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出版时间:

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9780471087113

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• Thermodynamics
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• Heat Transfer
• Energy
• Physics
• Mechanical Engineering
• Engineering Science
• Textbook
• Higher Education

工程热力学原理：第四版更新版 《工程热力学原理：第四版更新版》是一本全面深入地介绍工程热力学核心概念和应用的教材。本书旨在为本科生和研究生提供坚实的理论基础，使其能够理解和解决与能量转换、物质状态变化以及各种工程系统相关的热力学问题。 核心内容与结构： 本书共分为十八章，以逻辑清晰、循序渐进的方式展开。 第一章 奠定了热力学的基础，定义了系统、边界、状态、过程、功、热量等基本概念，并引入了能量守恒的第一定律。 第二章 详细阐述了热力学的第二定律，包括熵的概念、不可逆性以及其在评估过程效率中的作用。 第三章 聚焦于热力学性质，介绍了理想气体、纯物质的性质以及相平衡的概念。 第四章 深入探讨了可逆过程和不可逆过程，强调了分析实际工程问题时考虑不可逆性的重要性。 第五章 讲解了热力学循环，包括卡诺循环、朗肯循环、布雷顿循环等，这些循环是理解动力系统和制冷系统的关键。 第六章 关注气体动力学，介绍了气体流动、喷管和节流阀等。 第七章 探讨了制冷和热泵系统，这是热力学在日常生活中应用最广泛的领域之一。 第八章 引入了化学热力学，包括化学反应的能量变化、化学平衡以及吉布斯自由能的概念。 第九章 侧重于燃烧过程，分析了燃烧产物的形成和能量释放。 第十章 讲解了热传导，包括稳态和非稳态热传导的传热机理和计算方法。 第十一章 涵盖了对流传热，分析了强制对流和自然对流的传热过程。 第十二章 介绍了辐射传热，包括黑体辐射、灰体辐射以及表面之间的辐射换热。 第十三章 结合了前几章关于热传导的知识，讲解了复合传热问题，即涉及两种或多种传热方式的组合。 第十四章 深入探讨了流体动力学，包括流体的性质、流动特性以及伯努利方程等。 第十五章 关注热力学分析在实际工程中的应用，例如压缩机、涡轮机、热交换器等。 第十六章 介绍了能量的经济性分析，包括功耗、能耗以及热力学效率的经济评估。 第十七章 探讨了开放式系统和瞬态过程的热力学分析。 第十八章 提供了更高级的主题，例如多组分系统、相平衡的更详细分析以及化学反应的平衡计算。 本书的特点： 严谨的理论推导： 本书对每一个概念都进行了严谨的数学推导，确保学生能够理解其来源和依据。 丰富的实例分析： 每一章都包含了大量来自不同工程领域的实际案例，例如发电厂、内燃机、制冷空调系统、航空发动机等，帮助学生将理论知识应用于实际问题。 清晰的图表和示意图： 大量的图表、示意图和流程图被用来可视化复杂的热力学过程和系统，增强学生的理解。 详细的习题： 每章末尾都提供了一系列难度各异的习题，包括概念性问题和计算性问题，帮助学生巩固所学知识。 注重实际工程应用： 本书始终强调热力学原理在解决实际工程问题中的重要性，培养学生的工程实践能力。 更新的内容： “更新版”意味着本书在原有基础上进行了内容上的更新和完善，可能包含了最新的研究成果、行业标准或工程实践的变化，使其更具时效性。 学习建议： 本书的阅读和学习需要扎实的数学基础，特别是微积分和微分方程。建议学生在学习过程中，不仅要理解公式和概念，更要注重分析问题的思路和方法。勤加练习习题，积极思考书中案例的原理和应用，将有助于更深入地掌握工程热力学的精髓。 《工程热力学原理：第四版更新版》将是所有致力于深入理解和应用热力学原理的工程技术人员和研究者的宝贵资源。

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我特别欣赏这本书在处理热力学第三定律及其在低温物理中的应用时所展现的平衡感。很多教材为了篇幅考虑，常常会将第三定律一带而过，但在这一版中，作者花了专门的篇幅详细讨论了绝对零度的不可达性，以及如何利用热容数据积分来确定物质的绝对熵值。这对于我们进行材料科学和低温工程研究的学生来说至关重要。此外，对于理想气体和真实气体的状态方程的比较分析也做得极为出色，从范德华方程到更复杂的普朗克-布雷斯方程，作者不仅列出了公式，更着重于解释了这些修正项在微观层面如何对应于分子间的作用力和分子本身体积的影响。这种从宏观现象回溯到微观机理的讲解路径，极大地拓宽了我对“状态”这个概念的理解层次，不再认为气体就是简单的PVT关系集合。

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这本书的语言风格非常严谨，可以说是典型的美式工程学术写作，力求精确无歧义。不过，对于一些英语非母语的学习者来说，初读时可能会觉得稍微有些晦涩，因为它几乎没有使用任何花哨或口语化的表达来“软化”复杂的概念。比如，当它讨论到偏心活塞压缩机中的气体泄漏模型时，所用的术语和句子结构都非常专业化，需要反复阅读才能完全捕捉其精确含义。这种风格的好处是，一旦你习惯了它的节奏，你就知道书中出现的每一个词汇都是经过深思熟虑的。但是，这也意味着，如果你的基础比较薄弱，可能会在一些关键的定义和假设环节感到吃力，需要借助额外的网络资源或辅导材料来补充背景知识。总的来说，它是一本需要“啃”的硬骨头，但回报是极其丰厚的专业知识积累。

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这本教材的结构设计简直是教科书级别的典范。从最基础的宏观概念讲起，循序渐进地引入了能量、功和热的定义，让你在刚开始接触热力学时就不会感到迷茫。作者在第一章和第二章中对系统的边界、控制体以及状态变量的阐述非常清晰，即便是像我这样初次接触这门学科的学生，也能迅速建立起对热力学基本框架的理解。更值得称赞的是，书中大量的插图和流程图，它们不仅仅是装饰，而是真正起到了帮助理解抽象概念的作用，比如等温、等压过程在P-V图和T-S图上的直观展示，让我一下子就明白了各种过程线之间的微妙区别。章节末尾的习题设计也十分巧妙，前半部分侧重于基础概念的巩固和公式的直接应用，后半部分则开始引入需要综合分析的实际工程问题，这种梯度安排极大地提高了学习效率，确保读者不是死记硬背公式，而是真正理解其背后的物理意义。我尤其喜欢作者在讲解第一定律时，反复强调能量守恒的普遍性和应用性，这种严谨的论证方式让原本枯燥的公式充满了说服力。

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坦白说，这本书的深度和广度让我这个工程专业的学生感到既充实又略微吃力，但这种“吃力”恰恰是优质教材的标志。它绝不是那种只停留在表面概念的入门读物，而是深入到了热力学第二定律的本质——熵。书中对卡诺循环、朗肯循环的分析深入细致，尤其是对不可逆性（Irreversibility）和火用（Exergy）概念的引入和阐述，展现了作者对热力学前沿应用的深刻洞察。我花了好一番功夫去消化关于第二定律的统计力学解释，虽然推导过程繁复，但一旦掌握，便会对能量转化的方向性有了豁然开朗的感觉。书中提供的案例研究，比如燃气轮机和蒸汽动力装置的性能评估，都紧密结合了现代工程实践，让我看到了理论知识在实际发电厂设计中的落地应用。这种理论与实践的无缝对接，远超出了我预期的教材标准，它迫使你必须思考“为什么”而不是仅仅满足于“如何做”。

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从版本更新的角度来看，这一版在数字化工具和现代计算方法的整合上做得相当到位。虽然核心的热力学原理保持不变，但作者明显加强了与现代工程软件的结合度，比如在求解复杂非线性方程组时，书中推荐使用迭代法（如牛顿法）的步骤被清晰地列出，甚至提供了伪代码示例，鼓励读者利用计算工具来解决实际问题。这与过去只停留在手算或查表求解的时代有了质的区别。在探讨热化学反应平衡时，对吉布斯自由能的最小化原理的论述，也充分考虑了利用数值优化方法进行计算的可能性。这种与时俱进的教学理念，使得这本书不仅能教会你热力学，还能教会你如何用当代工程思维去解决热力学问题，保证了书本知识的长期适用性和前瞻性。

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