PRINCIPLES OF GENERAL THERMODYNAMICS

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出版者:Wiley
作者:George N. Harsopoulos
出品人:
页数:788
译者:
出版时间:1981
价格:0
装帧:
isbn号码:9780898743036
丛书系列:
图书标签:
  • 物理
  • 热力学
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具体描述

《热力学原理:经典与现代视角》 本书深入探索热力学的基石,揭示其在理解和预测物质行为中的核心作用。我们从热力学基本定律出发,细致剖析能量、功、热以及熵的概念,阐述其内在联系和普适性。书中将经典热力学的理论框架与现代科学的最新进展相结合,旨在为读者构建一个全面而深刻的热力学认知体系。 核心内容概述: 第一篇:热力学的基石与基本概念 第一章:引言与历史回顾 热力学的定义、重要性及其在物理学、化学、工程学等领域的广泛应用。 回顾热力学发展史上的关键里程碑和重要人物,例如卡诺、焦耳、开尔文、麦克斯韦、玻尔兹曼等。 介绍热力学的不同分支,如经典热力学、统计热力学和非平衡热力学,并明确本书的侧重点。 第二章:热力学系统、状态与过程 清晰定义热力学系统、边界、环境,以及其分类(孤立、封闭、开放系统)。 阐述状态变量(如温度、压力、体积、内能、焓、熵、吉布斯自由能)及其意义。 讲解状态函数与路径函数,区分准静态过程、不可逆过程和可逆过程。 介绍状态方程(如理想气体状态方程、范特霍夫方程)及其应用。 第三章:功、热与第一定律 深入分析功的多种形式:体积功、非体积功(如电功、表面功)。 详细讲解热的传递机制:传导、对流、辐射。 系统阐述热力学第一定律(能量守恒定律),其数学表达形式及其在不同系统中的应用。 介绍内能、焓的概念及其变化量,并探讨其与功和热的关系。 通过大量实例,展示第一定律在解决实际问题中的强大能力,例如相变、化学反应中的能量变化。 第四章:熵与第二定律 引入熵的概念,解释其微观含义(混乱度、无序度)和宏观表现。 详细阐述热力学第二定律的各种表述(克劳修斯表述、开尔文-普朗克表述)及其等价性。 分析热机和制冷机的效率,以及卡诺循环的优越性。 推导克劳修斯不等式,并建立熵增原理,理解自然过程的不可逆性。 探讨熵在信息论、宇宙学等领域的引申意义。 第二篇:热力学函数的应用与推广 第五章:第三定律与绝对零度 介绍热力学第三定律(能斯特假说、普朗克表述),探讨绝对零度的不可达性。 阐述第三定律如何确定物质的绝对熵值,以及其在计算化学反应熵变中的重要性。 讨论接近绝对零度时物质的特殊性质,如超导、超流等。 第六章:吉布斯自由能与化学热力学 详细推导和阐述吉布斯自由能(G)和亥姆霍兹自由能(A)的定义及其物理意义。 讲解在恒温恒压、恒温恒容等不同条件下,自由能变化与过程自发性的关系。 深入探讨化学平衡的判据,并引入化学势的概念。 介绍反应平衡常数与自由能变化的关系,以及如何预测化学反应的方向和程度。 讨论非理想溶液中的活度概念及其在活量系数中的应用。 第七章:相平衡与相变 阐述相的概念,包括固相、液相、气相以及其他特殊相。 引入相图,解释其构成要素、相界、三相点、临界点等。 推导克劳修斯-克拉佩龙方程,分析相变过程中的热力学关系(如蒸气压、熔点、沸点随压力的变化)。 讨论多组分系统的相平衡,介绍杠杆规则、自由度规则(吉布斯相律)及其应用。 分析固液、液气、固气等多相共存的复杂情况。 第三篇:热力学方法与现代视角 第八章:统计热力学的基本原理 引入统计力学方法,将宏观热力学性质与微观粒子的行为联系起来。 讲解配分函数(Z)的概念,及其在计算宏观热力学量的作用。 介绍玻尔兹曼分布、麦克斯韦-玻尔兹曼速度分布等统计分布。 从统计角度重新解释熵,引入玻尔兹曼熵公式(S = k ln W)。 简述系综理论(微正则系综、正则系综、巨正则系综)。 第九章:非平衡态热力学简介 概述非平衡态热力学的研究范畴,即研究远离热力学平衡状态的系统。 介绍流(flux)和力(force)的概念,以及它们之间的线性关系(如福莱定律、欧姆定律)。 探讨Onsager倒易关系及其重要性。 简要介绍耗散结构理论,以及其在自组织现象中的应用。 触及耗散过程的熵产生理论。 第十章:热力学在现代科学中的应用 生物热力学: 阐述生命过程中的能量转化、代谢途径的熵产生,以及生物分子机器的工作原理。 信息热力学: 探讨信息与能量之间的关系,如Landauer原理,以及信息处理过程中的功耗和熵产生。 黑洞热力学: 介绍黑洞熵、霍金辐射等概念,以及黑洞与热力学定律的联系。 宇宙学与热力学: 讨论宇宙演化中的热力学过程,如宇宙大爆炸、热寂理论等。 材料科学: 热力学在材料设计、相变控制、热电效应等方面的应用。 能源科学: 讨论新能源技术(如太阳能、燃料电池)的热力学效率和能量转化。 本书致力于提供一套严谨、系统且富有洞察力的热力学知识体系。通过对基本原理的深入剖析和对现代应用的广泛介绍,期望能激发读者对热力学世界的好奇心,并为他们在科学研究和工程实践中打下坚实的基础。

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这本书的排版设计非常精良,字体清晰,行距适中,即使是长篇幅的理论阐述,读起来也不会感到疲惫。封面则选择了深邃的暗红色,配以烫金的书名,散发出一种庄重而不失华丽的学术气息。我一直以来都对那些能够解释世界本质的学科抱有强烈的求知欲,而热力学,作为一门关于能量转化和物质变化的学科,无疑是其中最为基础和核心的一环。当我第一次翻阅《PRINCIPLES OF GENERAL THERMODYNAMICS》这本书时,就被作者严谨而富有洞察力的文字深深吸引。在序言中,作者用一种充满激情的笔触,勾勒出了热力学在理解宇宙万物运行规律中的“通用语言”地位。他强调,无论是微观粒子的无序运动,还是宏观宇宙的膨胀演化,都逃不过热力学基本原理的约束。这种宏大的视角,瞬间激发了我深入探索这门学科的决心。随后,我便开始沉浸在正文的学习中。作者在处理“热力学平衡”这一基础概念时,展现出了极高的教学技巧。他没有直接抛出抽象的定义,而是从“相平衡”和“化学平衡”等具体现象入手,引导读者理解系统趋向于平衡态的内在驱动力。我尤其欣赏作者在讲解“卡诺循环”时所采用的循序渐进的思路。他没有一开始就进行繁复的数学推导,而是先从可逆过程的概念入手,然后逐步构建出理想热机的运行模型,最后才引出卡诺定理及其重要意义。这种层层递进的讲解方式,让我对这个在热力学领域占据重要地位的理论有了清晰而深刻的理解。

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这本书的封面设计,采用了深邃的海洋蓝,搭配简洁的白色字体,给人一种广阔而深邃的科研氛围。我一直以来都对那些能够揭示自然界运行最基本法则的学科怀有极大的兴趣,而热力学,无疑是其中最核心、最基础的学科之一。当我第一次从书架上取下《PRINCIPLES OF GENERAL THERMODYNAMICS》这本书时,内心便涌起一股强大的求知欲。作者在序言部分,用一种充满激情和前瞻性的语气,阐述了热力学在理解宇宙万物演化和指导现代科技进步中的关键作用。他将热力学誉为“关于能量及其转化规律的普适性语言”,并强调了掌握这门学科对于任何致力于探索科学前沿的人来说都至关重要。这种高屋建瓴的开篇,立刻吸引了我,让我对接下来的深入学习充满了渴望。随后,我便开始沉浸在正文的学习之中。作者在梳理“热力学第三定律”时,展现出了极其严谨的逻辑推理。他并没有直接给出定律的陈述,而是从“绝对零度”这一理论概念入手,通过对物质在接近绝对零度时熵值行为的探讨,逐步推导出了第三定律的结论。这种“由根溯源”的讲解方式,让我对这个定律的理解更加深刻,也对作者的严谨求证态度感到钦佩。我尤其欣赏作者在处理“相变”这一重要概念时所采用的方法。他不仅详细解释了不同相态之间的能量关系,更通过大量的相图和实例,展示了相变过程在自然界和工业生产中的广泛应用,例如水的不同相态变化,以及金属的合金化过程,都离不开对相变的深入理解。

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这本书的封面设计,采取了一种极简主义的风格,纯黑色的背景,上面只有一行清晰的白色字体,没有任何多余的装饰,却散发出一种强大的压迫感和专业性。我一直对那些能够解释世界运行最根本规律的学科充满着由衷的敬畏,而热力学,无疑是其中最核心、最基础的一门学科。当我第一次将《PRINCIPLES OF GENERAL THERMODYNAMICS》这本书捧在手中时,一种沉甸甸的责任感和知识的厚重感便随之而来。作者在序言部分,用一种坚定而富有远见的语气,阐述了热力学作为一门“关于能量及其转化规律的科学”的根本重要性。他将热力学比作是理解自然界一切过程的“底层逻辑”,并强调了其在现代科技发展中不可或缺的地位。这种开篇就奠定的高屋建瓴的视角,立刻吸引了我,让我对接下来的深入学习充满了渴望。随后,我开始仔细阅读正文,作者在梳理热力学基本概念时,展现出了极其严谨的逻辑思维。他首先从“平衡态”和“非平衡态”的区分入手,为后续的讨论奠定了基础。紧接着,他对于“热”和“功”这两个核心概念的定义,没有流于表面,而是深入剖析了它们作为能量传递形式的本质区别和联系,并且详细阐述了它们在不同系统中的具体表现。我特别注意到作者在解释“热力学第三定律”时所采用的推理方式。他没有直接给出定律的表述,而是先从零熵的概念出发,通过对绝对零度的探讨,逐步引出第三定律的结论,这种“由果溯因”的讲解方式,让我对这个定律的理解更加深刻,也对作者的教学功底赞叹不已。

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这本书的纸张质量相当不错,摸上去有一种柔韧而略带弹性的触感,翻页时几乎没有杂音。封面则选用了较为少见的淡紫色,配上烫银的书名,整体风格显得既典雅又不失现代感。我一直对那些能够解释世界运行最根本规律的学科充满了探究的欲望,而热力学,无疑是其中最基础、也最具有普遍适用性的学科之一。当我第一次翻开《PRINCIPLES OF GENERAL THERMODYNAMICS》这本书时,就被作者充满智慧的文字所吸引。作者在序言部分,用一种诗意而又严谨的语言,将热力学形容为“理解物质世界变化的总纲”。他强调,热力学不仅是一门科学,更是一种认识世界、改造世界的方法论。这种充满哲理的开篇,让我对接下来的学习之旅充满了期待。进入正文,作者在处理“热力学第二定律”时,展现出了极高的教学艺术。他并没有一开始就用复杂的数学公式来“吓退”读者,而是从“自发过程的方向性”这个直观的现象出发,例如冰块在室温下会融化,热量总是从高温流向低温,这些日常生活中司空见惯的现象,被作者巧妙地串联起来,最终引出了“熵”的概念。我尤其赞赏作者在讲解“热力学统计”方法时所采用的类比。他将微观粒子的运动比作是“无数人在广场上跳舞”,虽然每个人都在随机运动,但整体上却能观察到宏观的规律,例如人群的密度分布,这种形象的比喻,让我这个非物理专业背景的读者也能对统计力学的方法产生初步的理解。

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这本书的封套设计,采用了沉静的灰色调,搭配一本正经的字体,给人一种朴实而可靠的专业感。我一直对那些能够解释事物运行底层逻辑的学科有着天然的亲近感,而热力学,正是这样一门关于能量、物质和它们之间相互作用的学科。当我第一次从书架上取下《PRINCIPLES OF GENERAL THERMODYNAMICS》这本书时,一种期待知识降临的喜悦便油然而生。作者在序言部分,用一种非常直接和清晰的语言,阐述了热力学作为一门“研究能量转化和传递规律的学科”的根本重要性。他将热力学比作是理解现代工业和社会发展的“基石”,并强调了掌握热力学原理对于工程师、科学家乃至每一个热爱思考的读者都至关重要。这种务实而又宏大的开篇,让我对接下来的内容充满了好奇。进入正文,作者在梳理“热力学第一定律”时,展现出了极高的逻辑严谨性。他从“能量守恒”这一基本原理出发,详细解释了热量、功以及系统内能之间的定量关系。我特别喜欢作者在处理“功”这个概念时所采用的细致之处。他不仅区分了宏观的机械功,更深入探讨了热力学中的“膨胀功”、“体积功”等概念,并给出了它们在不同过程中的计算方法。这种对细节的关注,让我对“功”的理解不再停留在表面,而是有了更深层次的认识。

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这本书的装帧设计透着一股古典的韵味,封面采用了深棕色的皮革质感,搭配泛着淡雅光泽的烫银书名,让人一眼就能感受到其历史的厚重感和学术的庄重性。我一直以来都对那些能够解释宇宙运行底层逻辑的学科抱有浓厚的兴趣,而热力学无疑是其中最基础且影响最深远的学科之一。当我第一次翻开《PRINCIPLES OF GENERAL THERMODYNAMICS》这本书时,内心的激动和好奇便油然而生。作者在序言部分,用一种极具感染力的语言,阐述了热力学在理解物质世界和指导工程实践中的关键作用。他将热力学描述为一种“关于能量如何流动和转化的普适性语言”,并强调了掌握这门学科对于任何希望深入探索自然科学领域的人来说都至关重要。这种开篇就奠定的宏大叙事,让我对接下来的阅读充满了期待。接着,我开始深入阅读正文,作者在处理最基础的热力学概念时,展现出了极高的教学技巧。他没有急于引入复杂的数学推导,而是首先从“系统”与“环境”的划分入手,清晰地界定了热力学研究的范畴。然后,他用通俗易懂的语言,结合生活中的实例,解释了“热”、“功”以及“内能”等基本物理量。我尤其欣赏作者在讲解“热力学第二定律”时所采用的策略。他没有一开始就抛出“熵”这个令许多初学者望而生畏的概念,而是先从“自发过程”的方向性入手,比如热量总是从高温物体流向低温物体,气体总是倾向于扩散到整个容器,这些日常现象的观察,巧妙地引导读者去思考“不可逆性”和“能量品质的退化”。

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这本书的封面设计就有一种沉静而权威的感觉,深蓝色的底色,搭配烫金的字体,显得庄重而不失格调。我拿到这本书的时候,就对它充满了期待,毕竟“General Thermodynamics”这个词组本身就带着一股强大的吸引力,预示着它将带领我深入探索一个宏大而基础的科学领域。拿到书的瞬间,我便迫不及待地翻开了第一页。触感非常棒,纸张厚实而略带磨砂感,翻阅时没有刺耳的沙沙声,仿佛在翻阅一本历史悠久的经典著作。序言部分,作者用一种极其恳切的语气,阐述了热力学在现代科学和工程领域不可动摇的地位,以及本书旨在为读者建立一套坚实而全面的基础理论框架。我尤其欣赏作者在序言中提到的,热力学并非仅仅是抽象的公式和定律,而是深刻地与我们身边的世界息息相关,从一杯水的温度变化到宇宙的演化,都离不开热力学的法则。这种将宏大理论与日常现象相结合的叙事方式,瞬间就拉近了我与这本书的距离,让我觉得学习热力学不再是一件枯燥乏味的事情,而是一场探索世界奥秘的奇妙旅程。我开始仔细阅读第一章,作者首先从热力学的基本概念入手,如温度、热量、功等,这些看似简单易懂的词语,在作者的笔下却被赋予了严谨的定义和深刻的内涵。他没有直接抛出复杂的数学公式,而是通过生动形象的比喻和生活化的例子,引导读者去理解这些概念的本质。例如,在解释“功”的概念时,作者不仅提到了机械功,还巧妙地引入了热力学中的“功”——一种能量传递的形式,并强调了其与机械功在本质上的区别和联系。这种循序渐进的讲解方式,让我这个初学者也能游刃有余地吸收知识,丝毫不会感到力不从心。

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拿到这本书的那一刻,一股厚重感扑面而来,仿佛握住了知识的基石。我最先被吸引的是它那低调却极具质感的封面,一种沉静的蓝色,搭配银色的书名,散发着一种学术的严谨和历史的沉淀。我一直对那些能够解释世界运作底层逻辑的学科充满好奇,而热力学无疑是其中一颗璀璨的明珠。《PRINCIPLES OF GENERAL THERMODYNAMICS》这个书名,就点明了它宏大而基础的定位。我迫不及待地翻开,指尖拂过那泛着淡淡黄色的纸页,一种怀旧的质感油然而生。序言部分,作者的文字充满了激情与洞察,他不仅仅是在阐述本书的写作目的,更是在描绘热力学这门学科的壮丽图景。他将热力学比作是理解宇宙万物变化规律的“通用语言”,从微观粒子的运动到宏观宇宙的演化,无一不遵循着热力学的基本原理。这种高度概括的描述,让我瞬间感到一种智识上的震撼,也更加坚定了我要深入学习这门学科的决心。随后,我开始阅读正文,作者在处理最基础的概念时,并没有掉以轻心。他花了相当大的篇幅来梳理“能量”这个核心概念,从不同形式的能量,到能量的守恒和转化,每一个细节都解释得清晰透彻。我尤其喜欢作者在解释“熵”这个概念时所采用的类比。他没有一开始就抛出统计力学的复杂模型,而是从日常生活中的例子入手,比如房间变乱的过程,或者一杯咖啡逐渐冷却的过程,来引导读者去感受“混乱度”的增加。这种贴近生活的方式,让那些抽象的概念变得不再遥不可及,而是触手可得。

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这本书的整体设计简约而不失专业感,封面选择了一种深邃的墨绿色,搭配素雅的白色字体,给人一种沉稳而可靠的第一印象。我一直对那些能够解释万物运行规则的学科深感兴趣,而热力学无疑是其中最基础也最核心的学科之一。当我捧起《PRINCIPLES OF GENERAL THERMODYNAMICS》这本书时,就仿佛踏上了一段探索物质世界基本规律的旅程。我最先映入眼帘的是扉页上的作者简介,寥寥数语却勾勒出了作者深厚的学术背景和对热力学研究的热情,这让我对接下来要阅读的内容充满了信心。翻开序言,作者的文字如同涓涓细流,细腻而富有哲理,他将热力学形容为“理解自然界的通用密码”,并强调了其在各个科学分支和工程领域中的普遍适用性。我被作者的这种宏大视角所吸引,他并没有将热力学局限于某个特定的领域,而是将其置于一个更广阔的背景下进行阐述。进入正文,作者从热力学的基本概念讲起,比如“状态”、“过程”、“可逆性”等,这些看似抽象的概念,在作者的笔下却被赋予了鲜活的生命力。他通过大量的图示和简洁明了的语言,将那些复杂的理论进行了可视化呈现。我尤其赞赏作者在处理“热力学第一定律”时所展现出的严谨性。他不仅给出了数学表达式,更深入地剖析了能量守恒的物理意义,并列举了各种不同场景下的能量转化实例,让我对能量的无处不在有了更深刻的认识。

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这本书的纸张触感非常细腻,翻页时有一种顺滑而不粘滞的感觉,封面则采用了略带磨砂质感的深邃蓝色,搭配简洁的银色字体,整体风格显得专业且大气。我一直对那些能够揭示世界运行底层逻辑的学科怀有浓厚的兴趣,而热力学,无疑是其中最基础、最具普适性的学科之一。当我拿到《PRINCIPLES OF GENERAL THERMODYNAMICS》这本书时,一种对未知知识的探索欲便被深深点燃。作者在序言中,用一种极其恳切的语气,强调了热力学在理解自然现象和指导工程实践中的核心地位。他将热力学描述为一门“关于能量在各种形式之间转换及其对物质世界影响的科学”,并指出掌握热力学原理是深入理解物理、化学、生物乃至环境科学的基础。这种将热力学置于广阔科学背景下的阐述,让我对接下来的阅读充满了期待。接着,我开始进入正文的学习,作者在梳理热力学基本概念时,展现出了非凡的教学智慧。他并没有急于呈现复杂的数学公式,而是从“状态函数”和“路径函数”的区分入手,为读者建立起清晰的认识。随后,他对于“热”和“功”这两个概念的深入剖析,不仅解释了它们的定义,更强调了它们在不同系统中的能量传递方式,以及它们之间相互转化的可能性。我尤其欣赏作者在讲解“热力学第一定律”时所采用的方法。他不仅给出了清晰的数学表达式,更通过大量的图解和具体的工程案例,展示了能量守恒定律在实际应用中的强大威力,从简单的杠杆原理到复杂的发动机设计,无一不体现着这一基本定律的身影。

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