Simulation with Entropy in Engineering Thermodynamics pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Springer Verlag

作者:Mocellin, Gianni

出品人:

页数:149

译者:

出版时间:

价格:$ 168.37

装帧:HRD

isbn号码:9783540327981

丛书系列:

图书标签:

• 数学
• With
• Thermodynamics
• Springer
• Simulation
• In
• Entropy
• Engineering
• 热力学
• 模拟
• 熵
• 工程
• 计算
• 仿真
• 能源
• 传热
• 统计物理
• 热力学模拟

《工程热力学中的熵：概念、应用与进阶》 本书旨在深入探讨工程热力学核心概念——熵，不仅梳理其理论基础，更着重于其在工程实际问题中的广泛应用。本书面向对热力学有一定基础的读者，如高年级本科生、研究生及从事相关领域研究与开发的工程师。 第一部分：熵的基石——理论解析 在这一部分，我们将从最根本的层面剖析熵。首先，从宏观热力学定律出发，详细阐述熵的定义及其在可逆与不可逆过程中的行为。我们将深入理解克劳修斯熵的数学表达式，以及其与热量和温度的关系。随后，我们将转向微观统计力学，解释熵的统计本质，即微观状态的数量如何决定宏观系统的熵。这部分将带领读者穿越信息熵的概念，并将其与热力学熵建立联系，揭示信息与能量之间的深刻关联。 第一章：热力学第一定律与熵的萌芽 能量守恒与内能：回顾热力学第一定律，为理解熵的产生奠定基础。 过程的可逆性与不可逆性：区分理想过程与实际过程，为引入熵的增长性概念铺垫。 克劳修斯熵的定义：详细推导和解释 dS = dQ_rev / T 的涵义。 熵的性质：状态函数、单值性、单调性等。 第二章：熵的统计力学视角 玻尔兹曼熵公式：S = k ln W，解释宏观性质与微观状态的数量之间的关系。 概率与统计：理解微观粒子的随机运动如何导致宏观熵的增加。 麦克斯韦-玻尔兹曼统计、费米-狄拉克统计与玻色-爱因斯坦统计：简要介绍不同统计方法的适用范围，及其对熵概念的影响（根据读者基础可选择性深入）。 信息熵与热力学熵的联系：探讨香农信息熵的定义，以及其与热力学熵在量化无序度上的共通性。 第三章：熵在不同系统中的表现 理想气体熵变：推导理想气体的熵变公式，分析温度、体积和压力对其的影响。 纯物质相变熵变：计算液态、固态、气态之间的相变熵，理解相变的能量驱动。 混合物熵变：讨论理想气体混合物和真实混合物的熵变计算。 非理想系统与熵：简要介绍范德华方程等，说明如何处理偏离理想行为的系统。 第二部分：熵的实践——工程应用 在理论基础上，本书将重点聚焦于熵在各类工程领域的实际应用。我们将分析各种工程设备和过程的熵产生，并以此为基础进行效率评估和优化。 第四章：热机与制冷机中的熵分析 卡诺循环的熵分析：深入剖析可逆的卡诺循环，理解其理论效率的极限。 实际热机循环的熵产生：分析布雷顿循环、奥托循环、迪塞尔循环等实际循环中的不可逆性与熵产生。 制冷与热泵循环的熵分析：理解制冷机和热泵在工作过程中熵的变化规律。 效率损失的熵源辨识：识别摩擦、传热温差、混合等引起熵增的主要因素。 第五章：化工过程与化学反应的熵变 化学反应的吉布斯自由能与熵：解释吉布斯自由能如何综合考虑焓和熵，预测反应方向。 反应平衡的熵驱动：理解熵在化学反应平衡中的作用。 化工单元操作的熵分析：如蒸馏、吸收、传热等过程的熵产生与优化。 流体流动中的熵产生：分析摩擦阻力、混合等对流体系统熵的影响。 第六章：传热与流体机械的熵工程 不可逆传热的熵产生：分析有限温差传热的熵产生速率，指导传热设备设计。 管流与叶轮机械中的熵：计算管道流动阻力、泵与压缩机内部的熵产生，评估其效率。 换热器的优化设计：利用熵分析指导换热器结构和操作条件的优化，减小不可逆损失。 第七章：环境工程与可持续能源中的熵视角 能源利用效率与熵：讨论能量退化现象，以及熵在评估能源利用效率中的重要性。 环境污染与熵：将某些形式的污染与熵的增加联系起来，思考减排策略。 可再生能源系统的熵分析：初步探讨太阳能、风能等可再生能源转换过程中的熵。 循环经济与熵：从熵的角度理解物质循环利用的意义，推动可持续发展。 第三部分：熵的进阶——高级主题与展望 在掌握了熵的基本理论和工程应用后，本书将拓展至一些更高级的主题，并展望熵在未来工程领域的发展潜力。 第八章：不可逆过程的量化与控制 熵产生速率的计算方法：介绍更为精确的熵产生计算模型。 最小熵产生原理：探讨其在工程系统优化中的应用。 熵减技术与熵流：讨论如何通过设计和控制来减小熵产生或实现熵流。 第九章：非平衡态热力学与熵 非平衡态的熵演化：简要介绍非平衡态热力学基本概念，以及熵在非平衡系统中的动态行为。 熵在复杂系统中的应用：初步探讨熵在生物系统、社会系统等复杂系统中的潜在应用。 第十章：计算热力学与数值模拟中的熵 数值方法在熵计算中的应用：介绍有限元法、有限体积法等在求解包含熵项方程中的应用。 计算流体动力学 (CFD) 中的熵分析：如何在 CFD 模拟中可视化和量化熵产生。 分子动力学模拟与熵：简要提及分子动力学模拟在微观层面揭示熵起源的可能性。 附录 重要热力学性质表 常见工程循环的详细计算示例 进一步阅读建议 本书力求语言严谨，概念清晰，并通过丰富的工程实例和计算来说明熵的实际意义。读者通过学习本书，将能够更深刻地理解工程热力学的本质，并掌握运用熵的概念来分析、评估和优化各类工程系统的方法。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计挺有意思的，那种深沉的蓝色调配上一些抽象的几何图形，给人一种既专业又带点神秘感的印象。我本来对这个主题没什么概念，想着大概就是一本枯燥的理论教材，但翻开目录才发现内容组织得相当有条理。作者似乎非常注重构建一个清晰的知识体系，从基础的热力学定律开始，逐步深入到熵的概念在工程应用中的具体体现。特别吸引我的是，它似乎并没有停留在纯粹的数学推导上，而是花了不少篇幅去解释“为什么”熵会以这种方式影响实际系统的行为。那种把抽象概念具象化的努力，对于我这种更偏向应用的学习者来说，简直是福音。我特别期待阅读关于非平衡态热力学的章节，希望它能解答我长期以来在处理实际工程问题时遇到的那些“灰色地带”，比如效率极限的实际考量，而不是教科书上理想化的完美循环。

评分☆☆☆☆☆

这本书的深度比我预想的要高出不少，它绝非是给初学者的入门读物，更像是一本面向有一定基础，希望迈向研究领域读者的“进阶指南”。我对其中关于“不可逆性”的论述印象深刻。作者没有止步于第二定律的陈述，而是深入挖掘了造成不可逆性的微观根源，这需要读者对统计力学有相当的了解。我感觉作者在试图“去神秘化”熵增的过程，将其还原为一系列可被量化和理解的物理过程。这种严谨的学术态度值得称赞，但也意味着我需要时不时地停下来，仔细演算每一个例证。这本书的风格是毫不妥协的学术范，它要求读者付出专注的努力，回报则是对热力学本质更深层次的把握。

评分☆☆☆☆☆

我个人更关注的是工程实践中的应用，所以这本书里关于特定工程案例的讨论，对我来说价值连城。它似乎不仅仅停留在理论推导上，而是将熵的概念“锚定”在了具体的设备，比如燃气轮机、制冷循环，甚至是新型能源转化装置上。我正在寻找如何量化设计决策中的“信息损失”，而这本书恰好提供了一个潜在的框架。我非常期待看到作者如何处理复杂系统中的多尺度效应——即在宏观可见的性能下降背后，微观层面上熵是如何悄然累积的。如果书中能提供一些通过优化设计来“减缓”熵增的实际策略，那这本书的实用价值就得到了最大程度的体现。这比单纯讨论“为什么会损失能量”要来得更有建设性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构安排非常考验读者的耐心，但最终的收获是巨大的。它不像那种把所有知识点都掰开揉碎了喂给你的教材，反而更像是一场精心编排的智力挑战。作者似乎默认读者已经具备了扎实的数学功底，因此在推导过程中经常省略一些中间步骤，这迫使我必须主动去填补逻辑链条。这种主动学习的方式，反而加深了我对知识的内化。特别是关于随机过程在热力学中的应用部分，它展示了如何用概率的语言来描述宏观热力学量的涨落，这是一种非常优雅且强大的工具。这本书成功地将经典热力学建立在一个更坚实、更现代的统计学基础上，拓宽了我对能量转换边界的理解。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我买这本书是冲着作者在领域内的声誉去的，但我拿到手后，首先注意到的是它的排版质量。页边距处理得恰到好处，字体选择也很有阅读的舒适感，长时间阅读眼睛不容易疲劳。这在很多学术专著中是很难得的。内容上，我最欣赏它对“演化”这一概念的引入。传统的教材往往把系统视为静态的平衡态来分析，但现实世界的工程系统无时无刻不在变化和发展。这本书似乎提供了一个更动态的视角来看待能量的转化和耗散。我注意到一个章节专门讨论了信息熵与热力学熵之间的潜在联系，这个跨学科的视角非常新颖，它不仅仅是简单地罗列公式，更像是引导读者进行一场思维的漫步，探索能量与信息在底层逻辑上的共通之处。我希望接下来的内容能够深入探讨如何利用这种洞察力来优化那些看似已经达到瓶颈的工业流程。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆