具体描述
好的，这是一本名为《热力学与工程应用基础》的图书简介。 --- 图书名称：热力学与工程应用基础 作者： [此处可填写作者姓名，例如：张伟、李明] 出版社： [此处可填写出版社名称，例如：科学技术出版社] ISBN： [此处可填写ISBN号] 字数： 约 45 万字 --- 内容简介 《热力学与工程应用基础》是一部系统、深入探讨热力学基本原理及其在现代工程领域广泛应用的专著。本书旨在为读者提供坚实的理论基础，并着重于将抽象的热力学概念与实际工程问题相结合，使读者能够熟练运用所学知识分析和解决复杂的热力系统。 本书内容涵盖了热力学的核心概念、基本定律、物质的热力性质、能量转换过程、热力循环以及化学反应热力学等方面。全书结构严谨，逻辑清晰，从微观的分子运动论与统计力学初步，逐步过渡到宏观的热力学平衡态分析，再到非平衡态过程的探讨。 第一部分：热力学基础与基本定律 本书伊始，首先对热力学中的基本概念进行了界定，包括宏观系统、微观状态、温度、压力、体积等基本热力学量。随后，系统地阐述了热力学第一定律——能量守恒定律。通过对理想气体和真实气体状态方程的深入分析，读者将掌握如何精确描述物质的热力学状态。 重点章节详细讨论了功和热量的概念及其相互转化关系。通过对各种基本过程（如等温、等压、等容、绝热过程）的分析，读者将理解能量在系统边界转移的具体形式。此外，本书还包含了对热力学第二定律的详尽阐述，包括熵的概念、卡诺循环的不可逆性以及热力学第三定律。熵在能量品质评价和系统不可逆性分析中的核心作用被着重强调。 第二部分：热力性质与平衡态分析 本部分专注于物质的热力性质。详细介绍了纯净物质、混合物以及多相流体体系的热力学性质，包括比热容、焓、熵、吉布斯自由能等关键参数。通过对相图、蒸汽表和气体常数等工程数据的应用，读者将学会如何进行精确的热力学计算。 状态方程（如范德华方程、Peng-Robinson方程）的介绍与应用是本部分的亮点。这些方程在描述真实气体行为和液体性质方面至关重要。此外，本书对化学平衡和相平衡进行了深入探讨，涵盖了拉乌尔定律、克劳修斯-克拉佩龙方程以及溶液热力学的基本原理，这对于涉及化学反应和分离过程的工程师至关重要。 第三部分：能量转换与热力循环 本书的核心应用部分在于对能量转换过程的分析。详细介绍了各种工程热力循环，包括蒸汽动力循环（朗肯循环及其改进）、燃气轮机循环（布雷顿循环及其改进）以及制冷循环（蒸汽压缩循环和吸收式循环）。 在蒸汽动力循环部分，重点分析了锅炉、汽轮机、冷凝器和给水泵等关键设备的能量平衡和效率评估。对于燃气轮机循环，本书讨论了涡轮和压气机的性能对整个循环效率的影响，并探讨了再生、回热等提高效率的手段。 制冷部分则侧重于描述制冷系数的计算、不同制冷剂的选择以及制冷循环的优化。这些内容为理解和设计制冷系统提供了理论基础，尽管本书并非专注于制冷设备本身，但热力学原理的应用是不可或缺的。 第四部分：热力学与输运过程的结合 认识到热力学过程往往伴随着能量和质量的传递，本书引入了输运现象的基本概念。虽然不深入流体力学或传热学，但对能量传递（传导、对流、辐射）的基础热力学视角进行了介绍，特别是当过程涉及非平衡态时。这部分内容帮助读者建立起“能量流动”的整体观念。 此外，本书还包含了对热力学在工程经济性评估中的应用，如㶲分析（Exergy Analysis）。㶲分析作为衡量能量品质和系统有效性的重要工具，被用来评估能量转换过程中的不可逆损失，从而指导系统优化设计。 适用对象与特点 《热力学与工程应用基础》面向大学本科高年级学生、研究生以及从事热能、化工、机械、能源工程等领域的工程技术人员。 本书的特点包括： 1. 原理与应用并重： 每章理论推导后均配有大量的工程实例和习题，帮助读者将理论知识转化为解决实际问题的能力。 2. 严谨的数学表述： 运用微积分和偏微分方程等数学工具，确保了理论分析的精确性。 3. 覆盖面广： 涵盖了热力学从经典到现代分析方法的多个层面，为深入学习相关学科奠定坚实基础。 4. 清晰的逻辑结构： 确保读者在学习过程中能够逐步构建起完整的热力学知识体系。 通过学习本书，读者将能透彻理解能量转换的内在规律，为未来在能源、动力、化工等领域的创新与实践打下坚实的理论基石。本书强调的是对能量、熵和过程限制的深刻理解，而非针对特定设备（如空调）的操作技术。
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