Fundamentals of Engineering Thermodynamics, Appendices pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Wiley

作者:Michael J. Moran

出品人:

页数:120

译者:

出版时间:2007-03-30

价格:$ 56.50

装帧:Paperback

isbn号码:9780471787303

丛书系列:

图书标签:

• Thermodynamics
• Engineering
• Fundamentals
• Appendices
• Engineering Thermodynamics
• Heat Transfer
• Fluid Mechanics
• Energy Conversion
• Mechanical Engineering
• Physics
• Science
• Textbook

好的，这是一份不包含《Fundamentals of Engineering Thermodynamics, Appendices》内容的图书简介，旨在详尽地介绍其他工程热力学领域的经典著作。 --- 工程热力学基础：理论、应用与前沿进展 导言 工程热力学是现代工程科学的基石之一，它构成了机械、化工、航空航天、能源等多个领域分析和设计热力循环、能量转换与物质传递过程的理论框架。本导读将深入探讨几部在工程热力学教育和实践中具有里程碑意义的著作，它们分别在基础理论的严谨性、实际应用的广度以及对前沿技术领域的覆盖深度上，展现了各自独特的价值。这些书籍的共同目标是为工程师和科学家提供一套完整、深入且实用的热力学知识体系。 第一部分：经典热力学基础的构建 在工程热力学领域，经典热力学的基石地位无可替代。以下介绍的几部著作，侧重于对热力学三大定律、性质关系以及平衡态分析的系统阐述。 1. 经典教材的严谨性与普适性 许多权威教材以其无可比拟的严谨性著称。它们通常从宏观角度出发，详细阐述了热力学第一定律（能量守恒）和第二定律（熵增原理）的数学表达和物理意义。 核心内容聚焦： 这些书籍将大量的篇幅投入到对系统的定义、控制体分析、状态方程的推导，以及热力学性质表（如饱和水蒸气表、过热蒸汽表）的正确使用上。它们强调了比焓（$h$）、比熵（$s$）、比吉布斯自由能（$g$）等关键热力学势的物理内涵及其在过程分析中的作用。 过程分析的深度： 在等温、等压、等熵、定容等理想化过程的分析中，这些著作往往会给出极其详尽的推导过程，确保读者能够掌握从基本原理到复杂工程应用之间的逻辑链条。特别是在涉及准平衡过程和不可逆性分析时，对熵产和可用能（Exergy）的阐述是其核心竞争力所在。 应用领域拓宽： 尽管是基础性著作，但它们通常会引入气体动力学中常用的等熵流和冲击波的初步概念，以及作为基础热力学分析工具的相平衡和化学计量学的初步知识。 2. 强调工程应用的权威著作 另一类重要的工程热力学著作，则更加注重将抽象的理论与实际的工程系统紧密结合。这些书籍通常包含大量的工程实例和习题，旨在训练读者的“工程直觉”。 热力循环的全面解析： 这类书籍会花费大量篇幅详细解析经典的蒸汽动力循环（如朗肯循环及其改进）、燃气轮机循环（如布雷顿循环及其再生、复热、跨冷循环）、制冷循环（如蒸汽压缩循环、吸收式制冷）以及内燃机循环（如奥托、狄赛尔、布雷顿循环）。对于每一种循环，它们不仅关注理论上的最大效率，更会深入探讨实际工程中由于摩擦、传热损失、非理想组件（如有限温差换热器）所导致的效率下降，并提出优化措施。 传热学与热力学的交叉： 优秀的工程热力学著作往往会适当地引入传热学的基本概念，如对流、导热和辐射，以使对换热器性能和锅炉效率的分析更加真实和完整。例如，在分析朗肯循环的效率时，对锅炉和冷凝器内传热阻抗的评估是必不可少的一部分。 流体动力学与热力学的整合： 针对喷气推进和涡轮机械设计，这些书籍会阐述流体在管道和喷管中绝热膨胀（等熵流动）和带摩擦流动（摩擦流动）的特性，为后续的流体力学学习打下基础。 第二部分：统计力学与微观基础的引入 虽然经典热力学提供了宏观的描述工具，但要深入理解物质的性质以及解释热力学定律的微观起源，就必须引入统计力学。一些顶尖的工程热力学教材会巧妙地将统计力学作为经典理论的补充和深化。 分子层面的洞察： 这部分内容通常从玻尔兹曼分布、配分函数（Partition Function）的构建开始。它解释了为什么气体遵循理想气体定律，以及如何从分子运动论推导出宏观的热力学性质，如内能和熵。 量子统计与物质性质： 对于深入探讨的课程，会涉及到玻色-爱因斯坦统计和费米-狄拉克统计，这对于理解电子、光子以及在低温下固体和液体的行为至关重要。通过配分函数，读者可以计算出复杂分子在不同温度下的精确比热容，这在化学反应热力学中尤为关键。 第三部分：高级主题与现代工程挑战 面向高阶学习者或专业工程师的著作，往往将重点放在热力学在应对现代能源挑战中的应用。 1. 化学热力学与反应平衡 工程热力学的应用范围远超能量转换设备，化学热力学是其重要分支。 化学反应的驱动力： 重点在于使用吉布斯自由能（$Delta G$）来判断化学反应自发性及其平衡常数。这包括对标准生成焓、标准生成熵的引用和计算。 电化学与燃料电池： 在能源领域，对燃料电池和电化学电池的分析是现代热力学应用的焦点。这要求掌握能斯特方程、最大电功的计算，以及理解不同电池（如质子交换膜燃料电池PEMFC）的效率限制。 2. 燃烧与火焰温度 对于涉及燃料化学能释放的系统（如内燃机和燃气轮机），燃烧过程的热力学分析是核心。 绝热火焰温度与燃烧效率： 讨论了绝热火焰温度的计算——一个关键参数，它决定了燃烧产物的温度上限。同时，会探讨富燃、贫燃条件对产物组分和温度的影响，这是污染物（如氮氧化物 $ ext{NO}_x$）生成的基础。 3. 现代能源系统与可持续性 当代的热力学研究紧密围绕可持续发展和能源效率展开。 可用能（Exergy）分析的深化： 相比于仅关注能量平衡的第一定律分析，可用能分析（基于熵增原理）更能揭示系统中能量“品位”的退化。这些书籍会详细阐述如何对复杂的联合循环电厂、热电联产系统（CHP）甚至建筑暖通系统进行精确的可用能效率评估，从而指导系统的改进方向。 制冷与热泵的优化： 现代制冷技术，如基于先进制冷剂的系统或基于热电效应的冷却，其性能评价均依赖于深入的热力学分析，特别是对性能系数（COP）的精确计算和提高策略。 总结 这些工程热力学著作共同构建了一个从基础原理到复杂系统分析的完整知识体系。它们不仅是学生掌握能量转换规律的工具，更是工程师优化现有技术、开发未来清洁能源方案的必备参考。通过这些经典和前沿的论述，读者可以建立起对能量、熵和可用性这一宇宙基本限制的深刻理解。

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