Electrokinetic and Colloid Transport Phenomena pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Masliyah, Jacob H./ Bhattacharjee, Subir

出品人:

页数:736

译者:

出版时间:2006-6

价格:1422.00元

装帧:

isbn号码:9780471788829

丛书系列:

图书标签:

• Electrokinetics
• Colloid Science
• Transport Phenomena
• Surface Chemistry
• Interfacial Phenomena
• Electrochemistry
• Nanotechnology
• Microfluidics
• Environmental Science
• Chemical Engineering

《电动力学与物质输运：从微观到宏观的统一视图》 内容提要： 本书旨在深入探讨电动力学现象与物质在各种介质中的输运过程之间的复杂耦合关系，构建一个从基本物理原理到宏观工程应用的统一理论框架。全书结构严谨，内容详实，覆盖了电场、磁场驱动下的荷载粒子动力学、流体力学、界面现象以及多场耦合下的复杂系统行为。它不仅对经典理论进行了系统的梳理和深化，更引入了近年来在纳米尺度、复杂流体以及非平衡态输运领域的前沿进展。 第一部分：电场与荷载粒子动力学基础 本部分奠定了理解电动力学效应的基础，重点关注电荷在介质中的行为和电场对物质输运的直接影响。 第一章：静电场理论与介质响应 详细阐述了静电场的数学描述，包括泊松方程、拉普拉斯方程的求解方法。重点讨论了各种介质（导体、电介质、半导体）在外部电场下的极化机制和宏观电学性质。深入分析了束缚电荷和自由电荷的分布特性，以及电场强度、电位移矢量和电导率之间的关系。引入了介质的线性响应理论，并探讨了非线性电学效应在特定材料中的体现。 第二章：电荷输运机制 本章聚焦于电荷在材料内部的迁移过程。涵盖了欧姆导电机制，详细分析了电阻率的温度依赖性（如洛伦兹模型）。随后，系统阐述了半导体中的载流子输运，包括漂移和扩散过程，并引入了费米能级和电荷平衡的概念。对于离子溶液系统，深入探讨了电解质溶液的电导率、迁移数，并引入德拜-休克尔理论来描述离子间的相互作用。此外，还涉及了高场强下的载流子加速和隧道效应等量子输运现象的经典近似描述。 第三章：电场对流体运动的耦合 本部分是连接电场和流体力学的桥梁。首先，介绍了电场对导电流体（等离子体、高浓度电解质溶液）的驱动作用——电泳力（Electrophoretic Force）和介电泳力（Dielectrophoretic Force）。详细推导了电泳速度的表达式，并分析了其与流体粘滞力和界面的关系。随后，系统阐述了电润湿现象（Electrowetting）的物理基础，包括表面张力的电场依赖性以及接触角变化的杨氏方程修正。讨论了电场对非导电流体中极性粒子的诱导偶极矩效应及其在输运中的作用。 第二部分：界面现象与电动耦合 本部分将焦点转移到电荷和物质在相界面处的行为，这是理解许多电化学、生物物理过程的关键。 第四章：电双层结构与界面电势 详细解析了电荷在固-液界面、液-液界面上的聚集和排布规律。系统阐述了古伊-查普曼（Gouy-Chapman）理论，用于描述电解质溶液中扩散层内电势和离子浓度的分布。引入了斯特恩（Stern）模型，结合了亥姆霍兹双电层（H-D L）的紧密层概念，形成了更精确的界面电势描述。讨论了表面电荷的来源（如离子吸附、基团解离）及其对双电层结构的影响。 第五章：界面输运动力学 本章集中研究电双层影响下的物质传输。重点讨论了电渗（Electroosmosis）现象，推导了电渗流速与电场强度、双电层厚度及流体物性的关系。阐述了电泳运动中，粒子速度与双电层厚度（Debye长度）的关联，并引入了 Zeta 电位的测量和意义。此外，还探讨了界面处的电荷迁移，包括离子在固定电荷表面上的吸附/脱附动力学以及电化学反应的界面控制步骤。 第六章：电场驱动下的膜分离与传质 本部分专门针对膜技术，如电渗析（Electrodialysis, ED）和正渗透（Forward Osmosis, FO）中的电动力学效应。分析了离子选择性膜的传输特性、浓差极化现象以及电场如何调控跨膜通量。讨论了电场对膜污染（Fouling）的抑制或增强作用，并从电动力学角度解释了离子迁移的阻力来源。 第三部分：宏观输运与多场耦合 本部分将理论提升到更复杂的宏观尺度，并考察电场、磁场、热场与流体运动的综合作用。 第七章：电磁场与流体动力学（Magnetohydrodynamics, MHD） 本章详细讨论了强磁场对导电流体（如熔融金属、等离子体、强电解质溶液）流动的影响。推导了洛伦兹力（Lorentz Force）的表达式及其在Navier-Stokes方程中的引入，形成了MHD控制方程组。分析了MHD在抑制湍流、控制对流换热以及磁流体推进器中的应用实例。探讨了磁场对离子扩散和迁移的微观影响（如霍尔效应在输运中的体现）。 第八章：热电输运现象 聚焦于热梯度和电场/电势梯度之间的相互耦合。系统阐述了塞贝克效应（Seebeck Effect）、珀尔帖效应（Peltier Effect）和汤姆逊效应（Thomson Effect）的理论基础。推导了电导率、热导率以及电荷迁移率之间的关系，并引入了热电优值（ZT）的概念。讨论了热电材料在能量转换中的设计原则，以及热梯度如何影响溶液中的离子分布（热泳现象的电场调控）。 第九章：复杂介质中的非平衡态输运 本章探讨了在高度受限或非均匀介质（如多孔介质、纳米通道）中的输运难题。针对多孔介质，引入了有效介电常数和有效电导率的概念，并利用体积平均法（Volume Averaging Method）将微观界面效应纳入宏观模型。深入讨论了在微纳尺度下，由于几何限制和表面效应增强导致的电动力学响应的非线性行为，例如在极窄通道中的离子排斥效应和“离子选择性”的出现。分析了非平衡态下电场梯度和浓度梯度共同驱动的对流与扩散过程。 第十章：高级应用与模型求解 最后，本章将前述理论应用于实际工程问题，并探讨先进的数值模拟方法。讨论了如何利用有限元法（FEM）、边界元法（BEM）等数值技术求解耦合的偏微分方程组。重点展示了电动力学输运模型在微流控芯片设计、电化学储能装置（如电池隔膜性能优化）、生物传感以及环境污染物去除技术中的实际建模与预测能力。 本书内容涵盖了从基础物理概念到前沿交叉学科的广阔领域，深度和广度兼备，适合高年级本科生、研究生以及从事相关领域研究与工程开发的专业人员作为核心教材或参考手册使用。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这部作品的叙事张力着实令人称奇，它巧妙地将宏大叙事与微观个体的情感挣扎编织在一起，读来酣畅淋漓。作者对于人物心理的刻画细致入微，无论是主角在时代洪流中的迷茫与抗争，还是配角们各自隐秘的动机与抉择，都显得如此真实可信。特别是书中对于某种特定社会现象的隐喻，处理得极其高明，没有生硬的说教，而是让读者在跟随情节跌宕起伏的过程中，自然而然地产生深刻的反思。比如，某一段落中对“记忆如何被重塑”的探讨，通过一个看似无关紧要的物件，牵引出一段尘封的历史，其叙事手法之老练，让人拍案叫绝。而且，这本书的节奏控制堪称教科书级别，高潮迭起却不显疲态，低回婉转之处又蕴含着蓄势待发的能量。即便故事背景设定在一个架空的时代，但其中蕴含的人性母题——爱、背叛、救赎——却是跨越时空的共鸣点。整体而言，它不是那种读完就束之高阁的消遣读物，而是能长久地在你脑海中盘旋，让你不断回味的佳作。我几乎是屏住呼吸读完最后三分之一的篇幅，那种被故事彻底吞噬的感觉，久违了。

评分☆☆☆☆☆

如果说一部小说能带来长久的思考，那么这本书绝对是做到了。它探讨的议题非常尖锐，直指现代社会中关于“个体自由与集体规训”的永恒矛盾。书中描绘了在一个看似高度有序的社会结构下，个体是如何被无形的规范所钳制和塑造的。这种探讨并非停留在表面，而是深入到角色的内心深处，展现出他们在被同化和坚持自我之间的撕扯与痛苦。读完之后，我开始重新审视我自身所处环境中的一些默认规则，思考哪些是真正合理的，哪些可能只是历史遗留下来的枷锁。这本书提供了一个绝佳的视角来解构我们习以为常的生活模式。它提出的哲学思辨，如同强光灯一样，照亮了我们日常生活中那些被忽视的角落。它不提供简单的答案，而是提出了更深刻的问题，迫使读者带着疑问走出书页，继续在现实世界中寻找属于自己的答案，这份持久的影响力是极为宝贵的。

评分☆☆☆☆☆

我必须承认，最初被这本书吸引，是冲着它在世界观构建上的大胆创新。它构建了一个逻辑严密、细节丰满的平行宇宙，这个世界有着自己独特的社会结构、历史演变乃至物理法则。作者在铺陈这个宏大背景时，没有采用那种枯燥的“知识灌输”模式，而是巧妙地将世界观的碎片融入到主角的日常探险和与其他居民的互动之中。例如，关于这个世界能源系统的描述，不是通过冗长的技术说明，而是通过主角为了生计而修理一台老旧机器时的操作细节来展现的，这种“在行动中学习”的叙事策略，极大地增强了代入感。当然，构建一个如此复杂的系统必然面临失控的风险，但这位作者成功地驾驭住了它，所有的设定都服务于故事的核心冲突，没有出现任何为了炫技而设定的元素。读完后，我感觉自己仿佛真的去过那个地方旅行了一趟，对那些奇特的风俗和机械装置留下了深刻印象。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格如同打磨精良的乐器，每一个词汇的选择都充满了音乐性与精确度。作者似乎对文字有一种近乎偏执的敬畏，使得原本平实的叙述也焕发出一种独特的诗意光芒。我特别欣赏它在描述环境景物时所展现出的那种克制而又饱满的笔力，比如对一场突如其来的暴风雨的描绘，不是堆砌华丽辞藻，而是通过对光影、声音和气味的细微捕捉，将那种压迫感和随之而来的清新感立体地呈现在读者面前。更难能可贵的是，这种精妙的文笔并未成为情节推进的阻碍，反而像一条清晰的暗流，推动着故事向前发展。阅读过程中，我经常需要停下来，仅仅为了回味某一句对白的设计——那些看似不经意间的对话，往往蕴含着角色之间复杂的关系张力和未尽之意。对于那些追求文字美感的读者来说，这本书无疑是一场盛宴。它证明了优秀的小说不仅仅是讲故事，更是一种对语言潜能的深度挖掘和艺术展现。

评分☆☆☆☆☆

从结构主义的角度来看，这部作品展现出一种近乎数学般的美感。它的章节安排，尤其是前后呼应的手法，极其精妙。书中埋藏了大量的伏笔，有些甚至在故事开篇时就已悄然植入，直到最后几章才以一种令人拍案叫绝的方式揭示其深层含义。这种“草蛇灰线，伏脉千里”的写作技巧，极大地提升了文本的耐读性。我试着回顾了几个关键转折点，发现它们并非偶然，而是经过周密策划的必然结果。这不仅仅是一个故事，更像是一个复杂的谜题，作者精心设置了线索，引导读者去主动参与到解读的过程中。这种互动性让阅读体验变得极其主动和充满乐趣。对我而言，阅读的乐趣很大一部分来源于解开谜团的成就感，而这本书在这方面做得无可挑剔。它要求读者保持高度的专注，因为任何一个疏忽都可能让你错过一个串联起整个故事脉络的关键信息。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆