Extended Irreversible Thermodynamics

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出版者:Springer
作者:D. Jou
出品人:
页数:462
译者:
出版时间:2001-06-22
价格:USD 129.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9783540411567
丛书系列:
图书标签:
  • 热力学
  • 不可逆热力学
  • 扩展热力学
  • 非平衡态热力学
  • 输运现象
  • 熵产生
  • 渐近展开
  • 渐进近似
  • 复杂系统
  • 物理化学
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具体描述

This is the first comprehensive monograph on a new thermodynamic theory that goes beyond the classical theory of irreversible processes. In contrast to the classical approach, the local equilibrium hypothesis is abandoned, and the basic variables are complemented by non-equilibrium quantities. The claims made for extended thermodynamics are confirmed by the kinetic theory of gases and statistical mechanics. The book covers a wide spectrum of applications, and also contains a wide discussion of the foundations and the scope of the most current theories of non-equilibrium thermodynamics. The present edition reflects new developments in the theory of applications, adds new problems and provides a more detailed comparison with other fields of active research. It contains 130 proposed problems, whose detailed solutions, as well as wide bibliography on extended irreversible thermodynamics and related topices, may be unloaded from the www.uab.es/dep-fisica/eit website.

《热力学:从经典到现代》 本书深入探讨了热力学的广阔领域,从其古典根基延伸至前沿的现代发展。我们首先回顾了热力学第一、第二、第三定律的精髓,以及熵、焓、自由能等关键概念的定义和应用。通过对热力学过程、相变以及化学反应的分析,读者将建立起对能量转化和物质性质之间关系的扎实理解。 本书的第二部分将目光投向了更具挑战性的主题。我们将详细阐述统计力学的基本原理,包括玻尔兹曼统计、费米-狄拉克统计和玻色-爱因斯坦统计,并解释它们如何为宏观热力学定律提供微观层面的解释。这里,我们不仅会介绍系统的配分函数和其与热力学量的关系,还会深入探讨熵的统计定义及其与无序度的联系。 随后,本书将重点介绍非平衡态热力学。我们将从麦克斯韦方程组和傅里叶定律入手,引入热传导和物质扩散的动力学描述。接着,我们将详细讲解Onsager倒易关系,揭示远离平衡态的线性系统中的对称性。本书还将探讨布朗运动的统计模型,理解其对粒子扩散行为的解释,并介绍熵产生率的概念,它是衡量系统远离平衡状态程度的重要指标。 在此基础上,我们还将触及一些更高级的话题。例如,我们会讨论信息论与热力学的交叉,以及信息熵和热力学熵之间的深刻联系。此外,本书还会简要介绍诸如朗之万方程、 Fokker-Planck方程等用于描述随机过程的数学工具,并展示它们在热力学系统分析中的应用。 通过本书的学习,读者不仅能够掌握热力学学的基本原理和核心概念,更能对现代热力学研究的多个前沿领域有深入的了解。本书适合物理学、化学、工程学以及相关交叉学科的研究生和高年级本科生阅读,也为对热力学科学及其在广泛领域中的应用感兴趣的专业人士提供了一本全面的参考资料。我们将力求语言的严谨性与清晰性并重,旨在帮助读者构建一个关于热力学世界的全面而深刻的认识。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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这本书的章节逻辑编排简直是一次精妙的结构设计。它不像某些教材那样将所有工具性的数学工具堆砌在前面,而是随着问题的复杂化,逐步引入和构建所需的理论框架。例如,在讨论到某些远离平衡态的现象时,作者引入的张量分析和非线性动力学工具,都恰到好处地嵌入在需要解决的实际问题语境中,而不是生硬地作为一个独立的数学章节出现。这种“问题驱动”的教学方法,极大地增强了学习的内驱力。每当感觉自己即将被某个复杂概念压倒时,作者总能及时地提供一个清晰的物理图像或者一个历史上的简化模型作为锚点,帮助读者稳住阵脚。这种循序渐进、层层深入的结构,使得原本晦涩难懂的“不可逆过程”概念,变得可以被逐步消化和吸收,而不是一口气被噎住。

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从阅读体验的“粘滞性”来看,这本书的难度曲线呈现出一种独特的“S”形。开始时,由于作者的文笔和铺垫,阅读起来非常顺畅,甚至有种“相见恨晚”的激动。但当进入到深入探讨特定非平衡态模型的章节时,我明显感到需要放慢速度,进行大量的二次阅读和笔记梳理。这里的数学推导开始变得极其密集,涉及到许多我需要从其他经典参考书中重新温习的基础知识。不过,即便是在这种挑战性最强的部分,作者依然保持着一种克制和精准,没有使用任何华而不实的数学符号,每一个步骤的引入都有其明确的物理动机。这本书的价值也正在于此:它敢于直面物理学最前沿的难题,并用一种严谨但绝不敷衍的态度去解析它。它要求读者投入大量的时间和精力,但回报是清晰的理论洞察力。

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这本书对我个人研究兴趣的影响是颠覆性的。在接触它之前,我对于热力学的理解还停留在卡诺循环和熵增定律的传统框架内,认为大部分有意思的物理现象都发生在平衡态或准静态过程中。然而,这本书彻底拓宽了我的视野,让我意识到在“远非平衡态”的区域,存在着一个充满活力和创生性的物理世界。它不仅仅是提供了新的数学工具,更重要的是,它提供了一种看待自然界的新视角——一个永远在演化、永远在耗散能量、却又能维持宏观有序结构的动态视角。这种视角上的转变,直接启发了我思考一些原本认为属于生物学或化学范畴的问题,开始尝试用更基础的热力学原理去重新审视它们。这本书无疑为我未来的研究方向指明了一个更具挑战性和创新性的发展路径,其影响力远远超出了单纯的知识获取层面,更像是一次思维模式的重塑。

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这本书的装帧设计非常考究,从封面到内页的排版都透露出一种沉稳而深邃的气质。我尤其喜欢封面上那种抽象的、带着流动感的图案,它似乎恰到好处地暗示了书中探讨的主题——非平衡态下的复杂系统演化。拿到手里的时候,就能感受到纸张的质感,厚重而不失细腻,这对于一本理论性很强的书籍来说,是非常加分的细节。内页的字体选择和行间距处理也体现了出版方的用心,长时间阅读下来,眼睛不容易疲劳。虽然内容本身可能对初学者来说具有一定的挑战性,但至少从物理感官上,它提供了一种极佳的阅读体验。在如今电子书盛行的时代,能够拥有一本如此精良制作的实体书,本身就是一种享受。我甚至愿意将它放在书架上作为一件艺术品来欣赏,因为它不仅仅是知识的载体,更是一件制作精良的工艺品,体现了对读者体验的尊重。这种对细节的关注,往往预示着内容本身的严谨和深度,让人对即将开始的阅读旅程充满了期待。

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初读这本书的引言部分,我立刻被作者那种近乎哲学思辨的叙事风格所吸引。他没有直接跳入复杂的数学推导,而是先用一种非常宏大和概括性的语言,勾勒出了经典热力学在描述现代科学前沿问题时的局限性。这种铺垫非常高明,它成功地将读者的思维从静态平衡的舒适区,引导到了一个充满“动态”和“不可逆”的广阔天地。感觉作者不仅仅是在罗列公式,而是在引领一场关于时间、熵增和系统退化本质的深度对话。我仿佛能感受到那种跨越了几个世纪的物理学思想的演进脉络,从麦克斯韦的妖精到普里高津的耗散结构,所有的概念都被巧妙地串联起来,形成了一个连贯的叙事链条。这种叙事的力量在于,它让枯燥的理论概念充满了画面感和历史的厚重感,让人觉得所学的知识并非空中楼阁,而是建立在坚实且不断发展的科学基础之上的。

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