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出版者:Research & Education Assn

作者:Fogiel, M./ Pike, Ralph W.

出品人:

页数:979

译者:

出版时间:1984-12

价格:$ 34.97

装帧:Pap

isbn号码:9780878915552

丛书系列:

图书标签:

热力学
物理学
工程学
化学
能源
统计物理
传热
流体力学
材料科学
经典力学

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具体描述

The Problem Solvers are an exceptional series of books that are thorough, unusually well-organized, and structured in such a way that they can be used with any text. No other series of study and solution guides has come close to the Problem Solvers in usefulness, quality, and effectiveness. Educators consider the Problem Solvers the most effective series of study aids on the market. Students regard them as most helpful for their school work and studies. With these books, students do not merely memorize the subject matter, they really get to understand it. Each Problem Solver is over 1,000 pages, yet each saves hours of time in studying and finding solutions to problems. These solutions are worked out in step-by-step detail, thoroughly and clearly. Each book is fully indexed for locating specific problems rapidly. For students in engineering, physics, and chemistry. Comprehensive problems are included in pressure, work and heat, energy, entropy, first and second laws, ideal gas processes, vapor refrigeration cycles, mixtures, and solutions.

《热力学》是一本深入探索物质世界最基本原理的著作。本书并非仅仅是对课堂笔记的罗列，而是通过严谨的逻辑构建和生动的案例分析，带领读者穿越由分子运动、能量转化以及熵增定律所支配的微观与宏观宇宙。本书的主体内容围绕着热力学第一、第二和第三定律展开。首先，热力学第一定律，即能量守恒定律，被细致地阐释。我们不仅会学习到能量在不同形式之间的转换，例如从化学能到热能，再到机械能，还会探讨功、热量和内能之间的定量关系。书中会通过对各种实际系统的分析，如发动机的工作原理、化学反应中的能量变化，甚至是生物体的新陈代谢，来揭示能量守恒在现实世界中的广泛应用。读者将理解，无论过程如何复杂，能量的总量始终是不变的，只是其形式发生了变化。随后，本书将笔锋转向热力学第二定律，这是理解自然界不可逆性及其方向性的关键。我们将深入探讨熵的概念，不仅是单纯的“混乱度”的度量，更是对系统可能状态数量的量化。通过对卡诺循环、热机效率的分析，以及对自然界中自发过程的观察，读者将体会到为什么热量总是从高温物体流向低温物体，为什么永动机是不可能实现的。本书将用一系列引人入胜的例子，从冰块在水中融化到宇宙的最终命运，来生动展现熵增定律的无处不在和深远影响。此外，还会涉及熵的统计力学解释，将宏观的热力学现象与微观粒子行为联系起来，为读者提供一个更深层次的理解。热力学第三定律，关于绝对零度的不可达性，也将得到详尽的介绍。本书将探讨随着温度趋近于绝对零度时，熵的性质会发生怎样的变化，并解释为什么在有限步骤内无法达到绝对零度。这一定律不仅对理论研究至关重要，也对低温物理学的实验探索具有指导意义。除了三大定律，本书还涵盖了许多重要的热力学概念和应用。自由能（吉布斯自由能和亥姆霍兹自由能）的引入，将帮助读者理解化学反应的方向性和自发性，以及相变的驱动力。我们将探讨热容、绝热过程、等温过程、等压过程和等容过程等不同热力学过程的特性，以及它们在工程和科学研究中的应用。书中还会涉及相变的详细分析，如固液气之间的转化，以及更复杂的相图的解读。从水的沸腾和凝固，到金属的合金化，再到材料科学中的相变硬化，这些现象都将通过热力学的原理得到清晰的解释。此外，本书还会介绍热力学统计力学的基础知识，将宏观的热力学性质与微观粒子的运动联系起来。这将帮助读者理解为什么宏观世界会遵循那些看似抽象的热力学定律，例如，温度和压力的统计学意义，以及不同粒子分布（如玻尔兹曼分布）如何影响系统的行为。本书并非一本纯粹的理论教科书，而是力求将抽象的原理与丰富的实际应用相结合。因此，书中会包含大量来自工程学（如内燃机、制冷系统、发电厂）、化学（如化学反应平衡、催化剂的作用）、物理学（如天体物理学中的能量过程、凝聚态物理）以及生物学（如生物能量学、新陈代谢）的案例研究。例如，读者将了解到如何利用热力学原理设计更高效的发动机，如何预测化学反应是否会自发进行，以及生物体如何维持其有序状态。本书的语言风格力求严谨而不失生动，概念的阐述循序渐进，从基础概念到高级理论，层层递进。图表和公式的使用是为了更好地说明原理，而非故弄玄虚。读者无需具备深厚的高等数学基础，但对物理和化学有基本的了解将更有助于理解。总而言之，《热力学》旨在为读者构建一个关于能量、物质转化和自然界基本运行规律的全面而深刻的理解框架。它将揭示那些塑造我们世界的无形力量，并启发读者以一种全新的视角去观察和分析周遭的万事万物。