Fundamentos De Transferencia De Momento, Calor Y Masa (Coleccion Textos Politecnicos. Serie Tecnolog pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Limusa

作者:James R. Welty

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2002-01

价格:USD 76.95

装帧:Paperback

isbn号码:9789681858964

丛书系列:

图书标签:

• Transferencia de momento
• Transferencia de calor
• Transferencia de masa
• Ingeniería mecánica
• Termodinámica
• Fluidos
• Transporte
• Politécnico
• Español
• Física

流体、热量与物质的奥秘：一场探索之旅 本书并非一本具体的教科书，而是一次深入理解物质运动、能量传递和组分混合基本原理的概览。它旨在为读者揭示那些驱动着我们周围世界运行的无形力量，从微观粒子到宏观系统的运作，都离不开这三大核心概念的支配。 动量传递：流动的力量与阻碍 想象一下水流过管道，或者空气吹拂过脸颊，这些都是动量传递的生动体现。动量，简单来说，就是物体运动的“惯性”或“冲量”，它描述了物体运动状态的改变。在流体动力学中，动量传递的研究至关重要。它解释了流体在管道中流动时遇到的阻力，这些阻力源于流体内部的粘滞性以及与边界的相互作用。 我们将会探讨粘性在动量传递中的作用。粘性流体在流动时，相邻流层之间会产生一种内摩擦力，这种力试图减缓运动较快的流层，并加速运动较慢的流层。这种效应在管道流动、翼型表面以及各种机械装置中都扮演着关键角色。理解粘性如何影响流体的速度分布，对于设计高效的泵、阀门以及航空航天器至关重要。 此外，我们还会审视动量传递中的边界层概念。当流体流过固体表面时，在紧贴表面的区域会形成一个速度梯度很大的薄层，这被称为边界层。边界层的存在显著影响着流体与表面的相互作用，例如产生阻力，并可能导致流动分离，从而改变升力和阻力特性。对边界层的深入理解，是空气动力学和水动力学设计的基石。 动量传递的原理也广泛应用于传热和传质过程中。例如，在强制对流换热中，流体的流动速度直接影响着热量从固体表面传递到流体的速率。同样，在化学反应器或分离过程中，流体的混合和输运能力，即动量传递的效率，直接决定了反应速率和分离效果。 热量传递：能量的无声流动 热量，是能量的一种形式，它总是在高温物体向低温物体传递。热量传递是自然界中最普遍的现象之一，它解释了为何物体会升温或降温，以及能量如何在系统中分布。我们所要探讨的热量传递，涵盖了三种基本机制：传导、对流和辐射。 传导是热量通过物质直接传递的过程，无需宏观物质的移动。在固体中，传导主要通过晶格振动和自由电子的运动来实现。例如，金属导热性好，是因为其自由电子的存在。在液体和气体中，传导也存在，但通常不如对流显著。理解传导对于设计隔热材料、散热器以及分析电子元件的发热至关重要。 对流是热量随着流体（液体或气体）的宏观运动而传递的过程。当流体的一部分被加热时，它会膨胀并变得 less dense，从而上升；而较冷的流体则会下沉，形成对流循环。强制对流是指通过外部手段（如风扇或泵）强制流体流动，从而加速热量传递。自然对流则是由温度差异引起的密度变化驱动的。对流在天气形成、加热和冷却系统以及许多工业过程中起着核心作用。 辐射是热量以电磁波的形式传递的过程，它不需要介质。太阳的能量到达地球，就是通过辐射。所有高于绝对零度的物体都会向外辐射能量。物体的辐射能力与其表面温度、材料性质以及表面积有关。研究辐射对于理解恒星的热力学、设计太阳能收集器以及分析炉膛和燃烧过程至关重要。 这三种热量传递机制常常同时发生，并且相互影响。例如，在加热一杯水时，水底部的热量通过传导传递到水，然后通过对流在水中循环，同时水表面也会通过辐射向周围环境散失热量。 质量传递：物质的无声迁移 质量传递是指物质组分在混合物中从一个区域迁移到另一个区域的过程。这可以是气体分子在空气中的扩散，液体中的溶质溶解，或者固体中的元素迁移。质量传递是化学反应、分离过程、生物过程以及环境科学中的关键环节。 扩散是质量传递最基本的机制之一，它是由物质组分浓度梯度引起的无规则分子运动。例如，当你在房间的一角点燃香水，香水的分子会逐渐扩散到整个房间。在液体和固体中，扩散速率通常比气体慢。 对流混合是另一种重要的质量传递方式，它与流体的宏观运动相关。当流体流动时，其中的物质组分会随着流体一起运动，从而实现混合。强制混合，如搅拌，可以显著提高质量传递的速率。 相变过程也伴随着质量传递。例如，水分蒸发时，水分子从液态相转移到气态相。溶解过程则是固体或液体组分进入到溶剂中。这些过程在蒸馏、干燥、结晶等许多工业应用中都至关重要。 质量传递的理解对于设计化工设备、药物输送系统、食品加工以及环境污染物的迁移和转化研究具有深远意义。例如，在生物体内，营养物质和氧气的输送，以及代谢废物的排出，都依赖于高效的质量传递过程。 相互关联的奥秘 动量传递、热量传递和质量传递并非孤立的概念，它们在许多实际问题中是相互关联、相互影响的。例如，在热交换器中，流体的动量传递（即流动）决定了流体与换热表面接触的程度，进而影响热量传递的效率；同时，温度梯度可能导致流体密度的变化，从而影响流体的动量传递；而如果流体中存在可蒸发的物质，那么热量和质量的传递也可能同时发生。 深入理解这三大基本原理，能够帮助我们分析和解决从简单的日常生活现象到复杂的工业过程中的各种问题。它们是物理学、化学、工程学等众多学科的基石，也是理解和改造我们所处世界不可或缺的知识工具。

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