Thermodynamics and Phase Transformations pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:

作者:Agren, John (EDT)/ Brechet, Yves (EDT)/ Hutchinson, Christopher (EDT)/ Philibert, Jean-Marc (EDT)

出品人:

页数:522

译者:

出版时间:2006-9

价格:$ 70.06

装帧:

isbn号码:9782868838896

丛书系列:

图书标签:

• 热力学
• 相变
• 材料科学
• 物理学
• 工程学
• 材料热处理
• 平衡
• 相图
• 转变
• 固态物理

《热力学与相变》是一本深入探讨物质世界基本规律的著作。本书系统地阐述了热力学的基本原理，包括能量守恒、熵增原理以及热力学平衡等概念，并着重分析了这些原理在各类物理、化学和工程系统中的应用。 第一部分：热力学基础 本书的开篇将带领读者进入热力学的殿堂。首先，我们将从微观层面理解热力学，介绍统计力学的基本思想，例如玻尔兹曼分布、配分函数以及它们如何联系宏观热力学量（如内能、熵）与微观粒子行为。接着，我们将严谨地定义和阐释热力学的几个基本定律。 热力学第一定律（能量守恒）： 我们将深入探讨功、热量和内能之间的关系，并通过丰富的实例，如理想气体的膨胀、相变过程中的能量交换，来展示能量守恒在不同体系中的体现。我们将分析准静态过程和不可逆过程的差异，以及它们对能量传递方式的影响。 热力学第二定律（熵增原理）： 这是理解自然过程方向性的关键。本书将从克劳修斯表述、开尔文-普朗克表述等不同角度阐释第二定律，并重点介绍熵的概念及其在描述系统无序度、信息丢失以及过程不可逆性方面的作用。我们将探讨卡诺循环的理论极限，以及其在热机效率分析中的意义。同时，本书还会介绍吉布斯熵，并将其与信息熵联系起来，提供更广阔的视角。 热力学第三定律（绝对零度）： 我们将讨论绝对零度的物理意义，以及当系统接近绝对零度时，熵如何趋于一个常数。这将引出关于零点能和量子统计的一些初步讨论。 在掌握了基本定律之后，本书将进一步探讨各种重要的热力学函数，如焓、亥姆霍兹自由能、吉布斯自由能。我们将详细分析这些自由能函数如何决定系统的平衡状态和过程的自发性。通过引入偏导数和全微分，我们将建立起热力学量之间的精确联系，并推导出各种重要的关系式，例如麦克斯韦关系式，它们在分析物质的热力学性质时至关重要。 本书还会详细介绍各种热力学过程，包括等温过程、等容过程、等压过程和绝热过程，并分析在这些过程中，功、热量、内能和熵的变化规律。对于循环过程，例如斯特林循环、布雷顿循环等，我们将分析其效率和应用。 第二部分：相变理论 在热力学基础之上，本书将重点转向“相变”，这是物质在特定条件下发生结构或性质突变的过程。我们将系统地介绍相变的分类、基本理论和分析方法。 相的概念与相平衡： 我们将明确相的定义，并区分均相和多相系统。本书将深入研究相平衡条件，特别是吉布斯相律，它能预测在给定条件下，系统可以同时存在的独立相的数量。我们将通过具体的例子，如水的三相点，来展示相律的应用。 一级相变： 这类相变在相界处伴随着潜热的吸收或释放，并且相的密度、焓等性质会发生不连续变化。我们将详细介绍熔化、沸腾、凝固、汽化等常见的一级相变。我们将重点分析相变过程中潜热的来源，以及温度、压力等外界条件对相变点的影响。例如，我们将推导克劳修斯-克拉佩龙方程，它描述了相变温度随压力的变化率。 二级相变（或称为连续相变）： 这类相变在相界处没有潜热，但系统的某些宏观性质（如比热、热膨胀系数）会发生不连续变化或出现发散。本书将深入探讨临界现象，并介绍临界指数的概念。我们将分析铁磁性物质的居里点相变、超导转变、以及液氦的λ相变等典型的二级相变。我们将引入平均场理论和重整化群等概念，解释临界涨落和标度律的出现。 相图的绘制与解读： 相图是描述物质在不同温度、压力和成分下的稳定相的图形表示。本书将教授如何绘制和解读各种类型的相图，包括一元相图（如水的相图）和二元相图（如固溶体、共晶、包晶等）。我们将分析相图中的各种线（如固相线、液相线、气相线）和点（如三相点、临界点、包晶点），并解释它们在预测材料行为和设计工艺中的重要性。 第三部分：应用与进阶 本书的最后部分将把热力学与相变理论的知识应用于具体的科学和工程领域。 化学热力学： 我们将把热力学原理应用于化学反应，讨论反应热、吉布斯自由能变化与反应方向和平衡常数的关系。我们将介绍化学势的概念，并分析多组分系统的相平衡。 材料科学中的相变： 我们将探讨相变在合金、陶瓷、聚合物等材料中的作用，例如相变强化、相变抑制等。我们将分析固态相变，如奥氏体向珠光体、贝氏体、马氏体的转变，以及这些转变如何影响材料的力学性能。 工程应用： 涵盖热力学在制冷循环、内燃机、发电厂等工程系统中的应用，以及相变材料在储能、热管理等领域的潜在应用。 通过理论推导、公式分析和丰富实例，本书旨在为读者提供一个扎实而全面的热力学与相变理论基础，使其能够深入理解物质世界的奥秘，并将其应用于解决实际问题。本书适合物理学、化学、材料科学、化学工程以及机械工程等相关专业的学生和研究人员阅读。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

语言风格的单一性使得这本书的阅读过程异常枯燥。通篇充斥着生硬的学术术语和缺乏人情味的陈述。仿佛作者是将一系列讲义和计算结果简单地堆砌在一起，完全没有考虑读者的接受程度。在解释一些核心概念时，比如关于有序-无序转变的微观机制，作者通常会直接抛出一个复杂的哈密顿量，然后跳过中间的推导细节，直接给出结论。 这种写作方式对于习惯了清晰、循序渐进讲解的读者来说，简直是噩梦。我常常需要在脑海中搭建一个完整的逻辑链条来填补作者省略的步骤。比如，在描述晶格振动对热容的影响时，书中只是简单引用了德拜模型（Debye model），但对于德拜频率如何从原子间相互作用力导出，或者如何解释低温下热容的$T^3$依赖性，解释得极其含糊。这本书仿佛默认读者已经掌握了足够的背景知识，这对于自学者或者需要重新梳理知识体系的人来说，是极大的障碍。这本书更像是一本为已经“毕业”的博士生准备的参考书，而不是一本面向广泛学习者的教科书。

评分☆☆☆☆☆

最后，这本书的练习题部分完全脱离了实际应用，更像是一系列纯粹的数学演算练习。这些题目大多要求读者对已有的公式进行代数变形或者求解一些高度简化的、不具备物理意义的模型。例如，书中有一章的练习题要求用复变函数的方法来计算一个极其简化的二维晶格的配分函数，这对于希望将热力学应用于材料科学或能源工程的读者来说，几乎没有任何参考价值。 我寻找的是能够帮助我理解如何在真实世界中评估一个新材料的熔点、优化一个反应器的运行温度，或者设计一个高效的热电材料。然而，这本书提供的练习题大多是“教科书式的标准问题”，缺乏开放性、缺乏工程背景，更没有提供详细的解题思路或参考答案。这种设置让人感觉作者更热衷于展示数学技巧，而不是培养解决实际物理问题的能力。读完这些练习题，我感到的是理论知识的堆砌，而非解决问题的自信心的建立，这是一本严肃的科学著作所不应有的缺陷。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名是《热力学与相变》，但这本书的实际内容却让我感到困惑。当我翻开第一页时，我期待的是对经典热力学定律的深入探讨，例如熵的定义、能量守恒的严格推导，以及它们如何应用于简单的工程系统。然而，这本书似乎避开了这些基础，而是直接跳入了高深的统计力学和非平衡态热力学的领域。 开篇的章节充满了晦涩难懂的数学公式，涉及到大量的配分函数和拉格朗日乘子法。虽然我理解这些工具在描述微观粒子集合体的行为时是不可或缺的，但对于一个希望系统学习热力学原理的初学者来说，这无疑是过于陡峭的学习曲线。书中对基本概念的阐述往往是蜻蜓点水，没有提供足够的物理图像或直观解释。举个例子，关于吉布斯自由能的介绍，它只是简单地给出了数学表达式，却没有详细说明在实际的化学反应或材料设计中如何利用这个概念来预测平衡状态。我花了大量时间去查阅其他资料来补充这些基础知识，这极大地影响了阅读体验。如果这本书的目标读者是对热力学有一定基础的人，那么它的衔接处理也显得不够平滑，缺乏必要的复习和铺垫。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构设计简直是一场灾难。它似乎试图在一本书中囊括从基础热力学到先进材料科学的所有内容，结果却是样样都沾，样样不精。例如，在讨论相变时，它混杂了经典的克劳修斯-克拉佩龙方程与现代的密度泛函理论（DFT）的应用。我理解相变是连接宏观现象与微观机制的关键环节，但这种跨越尺度的跳跃让人难以把握重点。 我尤其想指出的是关于相图部分的处理。书中给出的相图案例非常有限，且多是理想化的二元或三元系统，缺乏真实世界中合金或复杂流体系统中的复杂多相平衡实例。读完这部分，我感觉自己对如何解释实际工业生产中遇到的材料稳定性和转变过程仍然感到迷茫。更糟糕的是，书中缺少了大量实际的案例研究或工程应用实例来支撑理论的推导。一个好的教科书应该能将抽象的定律与具体的应用场景联系起来，但《热力学与相变》在这方面做得非常不到位，读起来就像是在啃一本纯粹的数学物理推导手册，而不是一本热力学教材。

评分☆☆☆☆☆

关于书中配图和图表的质量，我感到非常失望。在热力学和相变这样的可视化要求极高的领域，清晰的示意图是理解复杂过程的关键。《热力学与相变》在这方面表现得尤为草率。许多图表显得过于拥挤，线条和标记模糊不清。例如，在解释扩散运动时，书中使用的布朗运动轨迹图，其坐标轴的比例完全失真，根本看不出不同温度下的扩散路径差异。 更令人沮丧的是，书中一些至关重要的相变图，比如三相点或共晶点的标注，常常被放置在页面的角落，字体极小，导致我需要反复对照文字才能准确识别。我花了很长时间去尝试理解一些本应是直观的图形表示，却因为排版和制图质量的低下而事倍功半。如果作者或出版商能够在图文排版上多花一些心思，这本书的实用价值和学习效率绝对可以得到显著提升。现在看来，这些图表非但没有起到辅助理解的作用，反而成了阅读的绊脚石。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆