具体描述
好的，以下是《热力学基础》（Introduction to Thermodynamics）的图书简介： 《热力学基础》 面向未来工程师与科学家的核心原理导览 作者： [在此处填写作者姓名，例如：张伟, 李明] 出版社： [在此处填写出版社名称，例如：高等教育出版社] 页数： 约 750 页 出版年份： [在此处填写出版年份，例如：2024] --- 内容概述 《热力学基础》是一本专为工程学、化学、物理学以及材料科学等领域本科生和研究生设计的权威性教材。本书旨在系统而深入地介绍热力学的基本概念、定律、以及在工程实践和自然现象中的广泛应用。我们深知热力学是理解能量转换和物质行为的基石，因此本书的编撰严格遵循逻辑递进的原则，从最基础的宏观视角出发，逐步过渡到微观层面的分子理解。 本书的结构设计，力求在概念的严谨性与工程应用的直观性之间找到最佳平衡点。我们避免了不必要的数学推导的繁冗，而将重点放在对物理图像的清晰刻画和对关键概念的深刻理解上。通过大量的实例和实际案例分析，读者将能够掌握如何运用热力学原理来解决现实世界中的复杂问题，例如设计高效的动力循环、评估能源系统的性能，以及预测化学反应的方向和限度。 核心特色与结构解析 第一部分：热力学基础与第一定律 本书伊始，首先建立了热力学的基本语言。我们详细阐述了系统、边界、状态、过程、功和热量等核心术语的精确定义。在第1章至第3章中，我们聚焦于热力学第一定律——能量守恒原理。 状态函数与路径函数： 明确区分了内能、焓、熵等状态函数，以及功和热量等路径函数，这是后续所有分析的基础。 理想气体模型与状态方程： 对理想气体的性质进行了详尽的讨论，并引入了真实气体的偏差校正方法。 稳态与非稳态流动分析： 重点讲解了控制容积（控制体）分析方法，这是进行能量平衡计算的关键工具，广泛应用于涡轮机、泵、换热器等设备的分析中。 第二部分：热力学第二定律与熵的引入 热力学第二定律是区分“可能发生”与“不可能发生”过程的决定性因素。本书将第二定律的阐述置于核心地位。 克劳修斯与开尔文-普朗克表述： 从不同的角度阐述了第二定律的物理意义。 熵（Entropy）的定义与计算： 熵作为不可逆性的度量，其计算方法和性质被深入剖析。本书特别强调了熵生成的概念，它直接关联到过程的不可逆性和能量品质的退化。 热力学第三定律： 简洁明了地介绍了绝对零度下物质的熵值，为理解低温物理学奠定了基础。 第三部分：热力循环与能量转换系统 理论知识最终需要落实到工程应用上。《热力学基础》的显著优势在于其对经典热力循环的全面覆盖和深入剖析。 蒸汽动力循环： 详尽分析了朗肯循环，包括过热蒸汽、再热和回热的效应，并结合水蒸气表（或图解）进行实际计算。 燃气轮机循环： 深入探讨了布雷顿循环的变种，如冷端和热端的效率提升策略，为喷气发动机和联合循环电站的设计提供理论支持。 制冷与热泵循环： 对蒸汽压缩循环和气体压缩循环进行了对比分析，并引入了性能系数（COP）的评估标准。 第四部分：热力学关系式与物质性质 为了精确预测系统行为，必须掌握物质的热力学特性。本部分侧重于热力学关系式的推导和应用。 麦克斯韦关系式： 解释了如何利用已知的状态函数推导出不易测量的热力学量，如热容与压力、体积的关系。 逸度（Fugacity）与化学势（Chemical Potential）： 对于处理非理想气体混合物和化学平衡问题，逸度概念至关重要。本书清晰地界定了这些概念，并展示了它们在相平衡计算中的作用。 第五部分：化学热力学与平衡 理解能量如何在化学反应中转移和储存，是化学工程和材料科学的关键。 化学反应平衡： 引入了吉布斯自由能（Gibbs Free Energy）作为判断反应自发性的判据。 平衡常数： 详细阐述了平衡常数与温度之间的关系（范特霍夫方程），并解释了勒夏特列原理在实际操作中的指导意义。 相平衡： 讨论了多组分系统的相图，特别是气-液平衡（VLE）的计算基础。 教学方法与学习支持 本书在教学设计上力求做到： 1. 概念先行，数学服务： 确保读者首先理解“为什么”和“是什么”，然后再学习“如何计算”。 2. 丰富的图表辅助： 包含数百张高质量的P-v、T-s、H-s图表，帮助学生建立直观的物理图像。 3. 工程应用案例（Case Studies）： 穿插在每一章节之后，展示理论如何应用于实际的锅炉设计、压缩机优化和能源回收等领域。 4. 分级习题集： 习题从基础概念巩固到复杂的综合设计问题梯度分布，旨在培养学生的分析和解决问题的能力。 目标读者 《热力学基础》不仅是课堂教学的理想用书，更是从事能源、机械、化工、航空航天、环境工程等领域专业人员的优秀案头参考书。对于准备参加专业资格考试的工程师而言，本书所涵盖的深度和广度也完全满足要求。通过对本书内容的系统学习，读者将建立起一套坚实的、能够指导未来复杂工程分析的思维框架。
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