Transport Phenomena and Materials Processing pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:

作者:Kou, Sindo

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:

价格:23

装帧:

isbn号码:9780470381755

丛书系列:

图书标签:

• Transport Phenomena
• Materials Science
• Materials Processing
• Heat Transfer
• Mass Transfer
• Momentum Transfer
• Fluid Mechanics
• Chemical Engineering
• Manufacturing
• Diffusion

好的，下面是一份关于一本名为《热力学与相变动力学》的图书的详细简介，该书专注于基础理论和前沿应用，不涉及“Transport Phenomena and Materials Processing”的内容。 --- 图书名称：热力学与相变动力学 内容简介： 《热力学与相变动力学》是一本深入探讨物质宏观行为与微观转变过程的权威著作。本书旨在为物理学、化学、材料科学以及工程学领域的研究人员、高级本科生和研究生提供一个全面、严谨且富有启发性的知识框架，以理解和预测物质在不同条件下发生的热力学平衡和非平衡相变行为。 本书结构清晰，内容涵盖了经典热力学的基本原理，扩展至统计力学的微观视角，并重点剖析了驱动和控制相变的动力学过程。全书力求在理论深度和实际应用之间找到完美的平衡，通过详尽的数学推导和丰富的案例分析，帮助读者建立起对能量、熵、自由能以及相界面演化的深刻理解。 第一部分：经典热力学基础与应用 本书的开篇部分奠定了理解后续复杂现象的基石。首先，我们对热力学基本定律进行了详尽的阐述，从零定律到第三定律，系统地介绍了温度、内能、焓、熵和吉布斯自由能等核心概念的物理意义和数学表达。 重点内容包括： 热力学势函数： 详细分析了四种基本热力学势（内能 $U$、焓 $H$、亥姆霍兹自由能 $F$、吉布斯自由能 $G$）的推导、性质及其在等温、等压、等容过程中的应用。特别强调了利用这些势函数来判断过程的方向性和平衡状态的判据。 相律与单组分/多组分系统： 深入探讨了吉布斯相律（Gibbs Phase Rule）在复杂多组分体系中的应用，包括溶液热力学中的依数性、活度概念的引入，以及在平衡条件下系统自由度（Degrees of Freedom）的确定。 化学平衡与反应热力学： 详细讨论了化学反应的焓变、熵变以及平衡常数之间的关系。内容覆盖了勒夏特列原理（Le Chatelier's Principle）的定量分析，以及在非标准条件下的平衡计算，为理解化学反应的驱动力提供了坚实的理论基础。 第二部分：统计力学视角下的宏观性质 为了弥合宏观热力学与微观分子行为之间的鸿沟，本书的第二部分转向了统计力学的原理。我们不回避统计力学的数学复杂性，但始终强调其与宏观热力学量之间的直接联系。 配分函数（Partition Function）： 介绍了正则系综、微正则系综和大正则系综的概念，并详细推导了配分函数与热力学量（如 $U, S, F, G$）之间的关系。重点解析了单粒子配分函数在描述理想气体、理想晶格振动（爱因斯坦模型和德拜模型）中的应用。 理想气体与真实气体： 从统计角度重新审视理想气体的性质，并引入了范德华方程等描述真实气体行为的模型，解释分子间相互作用对热力学特性的影响。 玻尔兹曼分布与能级： 详细阐述了玻尔兹曼分布（Boltzmann Distribution）在描述分子在不同能量状态下占据概率中的核心作用，这为理解光谱学和特定温度下的热容提供了基础。 第三部分：相变动力学与非平衡态过程 本书的精髓在于对相变过程的动力学研究，这部分内容超越了传统热力学仅关注平衡态的局限性，进入了理解转变速率和形貌演化的领域。 成核理论（Nucleation Theory）： 详细介绍了经典成核理论（CNT），包括临界核尺寸、成核能垒的计算，以及均相成核与非均相成核的差异。特别分析了过饱和度/过冷度对成核速率的影响。 生长机制与界面动力学： 阐述了晶体生长、液滴生长等相变过程中的原子/分子尺度的输运限制和界面反应控制。讨论了界面能、界面迁移率与生长速度之间的关系。 扩散与相变： 虽然本书不专注于宏观输运现象本身，但扩散作为相变动力学的关键驱动力被深入探讨。重点分析了菲克定律在描述相界面移动（如勃雷格-沃里德扩散机制）中的应用，并引入了非平衡态下的弛豫过程。 第四部分：复杂相变与现代进展 最后一部分将理论应用于更前沿和更复杂的体系，展示了热力学与动力学结合解决实际问题的能力。 高分子溶液与临界现象： 探讨了高分子链的热力学行为，包括临界溶解温度（LCST/UCST）现象，以及利用Flory-Huggins理论描述混合熵和相互作用参数。 磁性材料与一阶/二阶相变： 运用朗道理论（Landau Theory）对磁性材料的铁磁-顺磁转变（二级相变）和一些固液转变（一级相变）进行热力学和序参量的描述。重点分析了潜热、比热跳变等与相变阶数相关的热力学特征。 非平衡相分离与相场模型概述： 对微观结构形成过程中的非平衡演化进行了概览，简要介绍了相场模型（Phase Field Models）如何通过引入能量泛函和动力学方程来模拟复杂的微观形貌演化，如枝晶生长和 Ostwald熟化。 本书特色： 本书的编写风格严谨且注重逻辑的连贯性。每一个理论模型的推导都力求完整清晰，同时配备了大量的例题和习题，以巩固读者的定量分析能力。它不仅仅是一本理论参考书，更是一本指导读者理解和模拟物质世界中能量驱动的结构变化的实用工具书。通过对经典理论的再审视和对现代相变动力学前沿的介绍，《热力学与相变动力学》旨在培养读者独立解决复杂热力学与动力学耦合问题的能力。

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