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出版者:科学出版社

作者:[日]原田知广

出品人:

页数:208

译者:林蓉蓉

出版时间:2010-10

价格:32.00元

装帧:平装

isbn号码:9787030291899

丛书系列:欧姆社学习漫画

图书标签:

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《热力学：从微观视角探索宏观世界的能量奥秘》 内容简介 本书并非一部简单的科普读物，而是一次深入的、系统性的热力学之旅，带领读者从微观粒子层面的运动规律出发，一步步揭示宏观世界能量转化和物质变化的根本原理。我们摒弃了枯燥的公式堆砌和抽象的理论阐述，转而采用生动形象的语言，辅以大量贴近生活的实例和前沿科学研究的视角，旨在让读者真正理解热力学的精髓，并体会它在现代科技与日常生活中的无处不在。 第一章：热力学的基石——微观世界的跃动 本章将读者带入微观世界的奇妙境地，从构成物质的原子和分子出发，阐述它们永不停息的随机运动。我们将以直观的方式解释温度的微观意义——即粒子平均动能的度量。通过对气体分子运动论的深入剖析，读者将理解压强、体积和温度之间的内在联系，为后续热力学定律的学习打下坚实的理论基础。我们会探讨为何宏观世界看似静止的物体，在微观层面却充满了活力，并引入熵的概念，将其描述为微观状态混乱程度的度量，为后续章节中熵增原理的理解埋下伏笔。本章将尽可能避免使用复杂的数学模型，而是通过类比和想象，让读者“看见”微观粒子的舞蹈。 第二章：能量的守恒与转化——热力学第一定律的宏伟画卷 热力学第一定律，即能量守恒定律，是物理学中最基本、最重要的定律之一。在本章中，我们将深入解读“能量不能被创造，也不能被消灭，只能从一种形式转化为另一种形式”这一深刻的命题。我们将探讨各种能量形式，包括内能、热能、功、机械能、电能、化学能等，以及它们之间的相互转化过程。通过对发动机、锅炉、发电厂等实际应用案例的分析，读者将直观地理解能量转化的效率和局限性。我们会详细阐述内能的概念，以及它与功和热量之间的关系，并解释为何在某些过程中，输入的能量并不完全转化为我们期望的输出。本章的目标是让读者深刻理解能量在宇宙中的流动与变化，认识到能量守恒的普遍性与重要性。 第三章：不可逆之河——热力学第二定律与熵的无情增长 如果说第一定律描绘了能量转化的可能性，那么第二定律则揭示了其方向性。本章将是本书的重点和难点之一，我们将以一种前所未有的视角来剖析“熵”这一概念。我们将摆脱对熵的简单类比，而是深入探讨它在统计力学和信息论中的意义。我们将解释为何自然界中的过程总是倾向于从有序走向无序，从低熵走向高熵。通过对生命体、宇宙的演化等现象的解读，读者将理解熵增原理是如何驱动自然界万物变化的。我们将讨论热机效率的上限——卡诺循环，以及为何永动机是不可能实现的。本章将以更具哲学性的思考，引导读者理解宇宙运行的内在逻辑，以及生命在熵增背景下存在的奇迹。 第四章：绝对零度的追寻——热力学第三定律与零点能的边界 本章将带领读者探索绝对零度的奥秘。我们将解释绝对零度为何是温度的极限，以及在接近绝对零度时，物质会发生怎样的奇特变化，例如超导和超流现象。我们将深入探讨热力学第三定律——在绝对零度下，任何完美晶体的熵为零。通过对量子力学在低温下的表现的介绍，读者将认识到绝对零度的物理意义，以及它在理解物质基本性质方面的重要性。本章还将触及零点能的概念，以及它在现代物理学研究中的价值。我们将通过对低温物理实验的介绍，让读者感受到科学家们在探索物质极限过程中付出的努力和取得的成就。 第五章：化学反应的驱动力——吉布斯自由能与化学平衡 本章将热力学的原理与化学反应紧密结合。我们将介绍吉布斯自由能的概念，它不仅能预测一个化学反应是否能够自发进行，还能指示反应的限度。我们将深入分析焓变（热效应）和熵变（无序度变化）如何共同决定一个反应的自发性。通过对各种化学反应，如燃烧、电池反应、生命代谢等的案例分析，读者将理解吉布斯自由能如何在微观层面驱动宏观的化学变化。本章还将探讨化学平衡的概念，以及如何通过改变反应条件（温度、压力、浓度）来影响平衡的移动，为化工生产和新材料设计提供理论指导。 第六章：从宇宙到生命——热力学的广阔应用 在本章，我们将跳出实验室的范畴，将热力学的原理应用于更广阔的领域。我们将探讨热力学在天体物理学中的作用，例如恒星的演化、黑洞的热力学等。我们将分析热力学在生命科学中的重要性，包括生物体如何利用能量维持有序的生命活动，以及熵增原理如何解释衰老和死亡。此外，我们将触及热力学在信息论、经济学、环境科学等领域的应用，展现热力学作为一门普适性科学的强大力量。本章将通过一系列引人入胜的案例，激发读者对热力学在现实世界中巨大影响力的深刻认识，并鼓励读者用热力学的视角去观察和理解周遭的世界。 第七章：超越经典——热力学的新前沿 随着科学的不断发展，经典热力学也面临着新的挑战和拓展。本章将介绍一些前沿的热力学研究方向，例如非平衡态热力学、量子热力学、信息热力学等。我们将探讨在远离平衡态的情况下，系统会展现出哪些与经典热力学不同的行为。我们将介绍量子效应在热力学过程中的体现，以及信息与能量之间的深刻联系。本章将带领读者窥探热力学未来的发展方向，激发读者对科学探索的兴趣，并认识到热力学作为一门基础学科，其研究的深度和广度是无穷无尽的。 本书特色 微观与宏观的深度融合： 打破传统界限，从原子、分子的微观运动出发，层层递进，解释宏观世界的能量变化和物质规律。 理论与实践的有机结合： 大量来源于生活和科技的生动实例，让抽象的理论变得触手可及，易于理解。 哲学与科学的巧妙交织： 在深入讲解科学原理的同时，融入对宇宙、生命、物质本质的哲学思考，引发读者更深层次的感悟。 前沿视野的展望： 介绍热力学研究的最新进展和未来方向，展现科学的无穷魅力。 通俗易懂的语言： 避免晦涩的数学推导和专业术语，力求用清晰、生动的语言，让不同背景的读者都能有所收获。 目标读者 本书适合所有对能量、物质变化以及宇宙运行规律感兴趣的读者。无论你是高中生、大学生，还是对科学充满好奇的社会大众，亦或是希望提升自身科学素养的从业者，都能在本书中找到启发和乐趣。本书将帮助你建立起对热力学的全新认知，让你以更深刻的视角理解我们所处的这个宏观世界。

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这本书的装帧细节处理得非常到位，体现了出版方对内容的尊重。比如，它采用了锁线胶装的工艺，这意味着即便是频繁翻阅，书脊也不会轻易出现断裂或者松垮的现象，这一点对于经常需要对照查阅的工具书或者深入阅读的作品来说至关重要。书的尺寸拿在手里非常舒适，既不像精装书那样笨重，又比袖珍读物有足够的显示空间来展示那些可能存在的复杂图表。封底的文字介绍部分，没有使用那种老套的“权威推荐”或者冗长的摘要，而是用了一段非常精炼的、富有哲理性的提问作为引子，一下子就把读者的思考拉到了一个更高的维度，让人在合上书本之后，脑子里还在回味那最后一句问话。而且，我注意到纸张的克重选择也非常讲究，既保证了画面色彩的饱和度，又控制了整体重量，非常适合携带。这种对物理形态的精细打磨，无声地宣告了这本书的内在品质。

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这部书的封面设计真是太抓人眼球了！那个色彩的搭配，饱和度极高，仿佛能透过纸张感受到一股强劲的能量脉冲。我尤其喜欢那个主视觉元素，它不是那种常见的严肃学术图示，反而带着一种街头艺术的粗粝感和未来科技的冷峻感。拿到手里的时候，那种纸张的质感也很有意思，不是那种光滑的铜版纸，而是略带纹理的哑光纸，握持感很扎实，让人有一种“这是一本有料”的预感。内页的排版设计也值得称赞，字体选择很大胆，既有衬线的优雅，又有无衬线的现代感，而且图文的留白处理得恰到好处，阅读起来一点都不拥挤。作者在章节的引导页上似乎用了一些非常规的视觉语言，比如用符号链或者流程图来概括接下来的内容，而不是简单的标题，这无疑增加了翻阅的乐趣和探索欲。整体看来，这本书在视觉传达上做到了极高的水准，它不仅仅是一本书，更像是一件精心设计的艺术品，让人忍不住想立刻打开它，看看里面究竟隐藏着怎样一个奇妙的世界。这本书的视觉呈现，已经成功地为接下来的阅读体验定下了一个充满活力的基调。

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说实话，我最初被吸引是因为这本书的书名，它带着一种奇特的、跨界的张力。“漫画”和“热力学”这两个词放在一起，简直像是两个平行宇宙的碰撞。我对物理学有基础的好奇心，但传统的教科书总是让人望而却步，那些密密麻麻的公式和抽象的符号，读起来就像在解密外星文字。而这本书，它的名字暗示了一种更生动、更具象的阐释方式。我期待它能用漫画这种大众化的媒介，去解构那些高深莫测的物理定律，比如熵增、能量守恒，是不是能通过角色的夸张表情和场景变化来直观展现？我希望看到的不是枯燥的推导过程，而是角色们在热力学定律的限制下，如何为了生存或达成目标而挣扎、创新。如果它真的能做到这一点，将理论知识转化为易于理解和记忆的视觉叙事，那么这本书的价值就不仅仅停留在知识普及层面，它还能激发读者对科学更深层次的兴趣和热情。我对这种大胆的尝试抱持着高度的赞赏和期待。

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我购买这本书的动机，很大程度上源于作者在其他领域的作品给我留下的深刻印象。虽然我不太熟悉作者在“热力学”方面的专业背景，但Ta在处理叙事节奏和信息密度方面的天赋是毋庸置疑的。以往很多科普读物的问题在于，作者要么过于学术化，把读者晾在一边；要么过于娱乐化，为了迎合大众而牺牲了核心概念的准确性。我非常好奇，这位创作者将如何平衡“热力学”的严谨性与“漫画”的叙事流畅性。一个好的作者能够构建起一座桥梁，让专业知识变得触手可及，而不是用一堵高墙把人拒之门外。我期待看到作者如何运用分镜头的切换、时间轴的压缩或拉伸，来描绘那些在宏观尺度上难以察觉的能量转换过程。如果作者能够找到那个独特的叙事切入点，这本书将不再是单纯的教材或漫画，而会成为一种全新的知识载体。

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从环保和可持续性的角度来看，这本书的生产过程似乎也经过了深思熟虑。我注意到书本的内页并没有使用过分漂白的纸张，那种略微偏黄的米白色调，不仅减少了眼睛的疲劳感，也让人联想到那些经典的、具有年代感的科学手稿。同时，印刷油墨的气味非常淡，这通常是使用环保油墨的标志，对于一个长时间接触的书籍来说，这一点非常重要，让人读起来更加安心。这种对外部环境因素的关注，间接反映了出版方对于“热力学”——这一本身就与环境和能源紧密相关的学科——所持有的尊重和负责任的态度。它传递出一种信息：内容的重要性不仅在于其知识的深度，更在于其载体本身所体现出的价值观。这种细微之处的关怀，极大地提升了这本书在读者心中的整体印象分，让人感觉这是一次物尽其用的、有品质的阅读投资。

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不喜欢女主，书看完了只知道做泡芙，感觉学不到啥。

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欧姆社学习漫画

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说好的不怎么需要高数知识呢！骗纸！

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刷图书馆时候犯困看的...怎么说呢，就想了解的话可以看看...

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想当年学业水平测试的那个中午我为了看懂这本书里面的公式怒推偏导数