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出版者:

作者:KENNETH WARK,JR/DONALD E.RICHARDS

出品人:

頁數:1164

译者:

出版時間:1999-1

價格:442.00元

裝幀:

isbn號碼:9780070683051

叢書系列:

圖書標籤:

• 熱力學
• 物理學
• 工程
• 能源
• 化學
• 統計物理
• 傳熱
• 流體力學
• 材料科學
• 經典力學

《流體靜力學與動力學：岸邊與深海的探索》 本書旨在為讀者提供一個深入理解流體行為的全新視角，它並非對熱力學原理的直接闡述，而是聚焦於流體在靜態與動態環境中的運動規律及其對我們生存環境的深遠影響。我們將從基礎的流體靜力學齣發，揭示液體和氣體在靜止狀態下的受力特徵，探討壓強與浮力的基本概念。從日常生活中漂浮的船隻到深海潛水器承受的巨大壓力，這些現象都將通過嚴謹的數學推導和清晰的物理模型得以解釋。 在流體靜力學部分，我們將首先審視靜止流體內部壓力的分布。讀者將瞭解帕斯卡原理如何解釋壓力在密閉流體中的傳遞，以及這一原理在液壓係統中的廣泛應用，例如起重機和刹車係統。 hydrostatic paradox（靜壓悖論）也將被深入解析，幫助我們理解為何容器的形狀和大小並不決定其底部受到的壓強，而僅與流體的高度有關。阿基米德原理，浮力的核心，將是本書的一個重要組成部分。我們將詳細探討物體在流體中受到的嚮上浮力與其排開流體的重量之間的關係，並通過一係列生動的例子，如船舶的漂浮、熱氣球的升空，來闡明其應用。此外，我們還將研究液體的錶麵張力現象，它解釋瞭為什麼水滴能保持球形，以及毛細現象在植物吸水過程中的關鍵作用。 進入流體動力學領域，我們將引導讀者探索流體的運動特性。伯努利方程將作為核心工具，它簡潔而優雅地描述瞭流速、壓強和高度在理想流體中的關係。我們將通過飛機機翼的升力産生，煙囪的排煙效應，以及疏通管道的原理，來展示伯努利方程在現實世界中的巨大價值。為瞭更全麵地理解流體流動，粘性也將被引入。我們將探討牛頓流體與非牛頓流體的區彆，並研究粘性對流體流動的影響，例如管道中的壓強損失以及邊界層理論的初步概念。 本書將特彆關注流體在自然界中的錶現。我們將深入研究河流的形成與演變，探討水流的侵蝕、搬運和沉積作用如何塑造地貌。海洋中的洋流係統，包括錶層洋流和深層洋流，它們在全球氣候和生態係統中扮演的角色將被詳細分析。大氣中的風的形成，與壓強梯度和科裏氏力（Coriolis force）的關係，以及不同天氣係統的動力學特徵，也將是重要的討論內容。 對於工程師和科學傢而言，本書還將提供實用的應用案例。我們將分析水壩的設計原則，如何根據水流的壓力和可能的衝擊來確定其結構強度。在航空航天領域，飛機和火箭的空氣動力學設計，包括阻力和升力的計算，都離不開對流體動力學的深刻理解。此外，我們還將觸及生物體內的流體流動，例如血液在血管中的循環，以及呼吸過程中空氣的流動。 本書的敘事風格將力求簡潔明瞭，輔以大量的插圖、圖錶和計算實例，幫助讀者直觀地理解抽象的物理概念。我們希望通過這次關於流體世界的探索，讓讀者認識到流體運動的普遍性和重要性，它們不僅是自然界中壯麗景觀的創造者，也是現代工程技術不可或缺的基石。本書不包含任何熱力學相關的數學公式或理論推導，其焦點完全在於流體的宏觀運動及其應用。

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這本《熱力學》簡直是物理學入門的絕佳選擇，作者的敘述方式極為清晰流暢，即便是初次接觸這些復雜概念的讀者，也能很快抓住核心要義。書中對第一、第二定律的闡述，不是那種生硬的公式堆砌，而是通過大量貼近生活的例子，比如蒸汽機的工作原理、冰箱的製冷過程，將抽象的能量守恒和熵增定律具象化。尤其是關於“孤立係統”和“宏觀量”的討論，作者的邏輯推演非常到位，讓人在閱讀中能真切感受到熱力學作為一門基礎學科的嚴謹與美感。我對它印象最深的是對“可逆過程”的精妙解釋，它不像教科書那樣乾巴巴地給齣定義，而是通過一個理想化的過程，引導讀者理解熱力學第二定律的深層含義——自然界中一切自發過程的不可逆性。閱讀這本書的過程，就像是跟隨一位經驗豐富的導師，逐步揭開自然界最基本運動規律的麵紗，讓人信心倍增，仿佛自己也掌握瞭理解世界運行的鑰匙。

评分☆☆☆☆☆

老實說，這本書在內容深度上確實達到瞭一個很高的水準，但對於希望快速掌握應用技巧的工程師來說，可能需要一些耐心。它花瞭大量的篇幅在基礎理論的構建上，比如微觀統計力學與宏觀熱力學的橋接部分，作者的論證非常詳盡，數學推導步步為井，每一個變量的引入都有其必然性。我特彆欣賞作者在處理“相變”問題時的細膩，對剋拉佩龍方程的推導和討論，詳盡到每一個積分和近似的閤理性都給予瞭充分的解釋，這對於需要進行精確工程計算的讀者來說至關重要。不過，對於那些隻關心如何套用公式解決實際問題的讀者，可能前半部分會顯得有些“慢熱”。它強迫你停下來思考每一個假設背後的物理意義，而不是簡單地記憶公式。這本書更像是一部學術專著的入門版本，旨在培養的是對熱力學原理的深刻洞察力，而非僅僅是計算能力。

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這本書最齣彩的地方，在於它對“信息論與熱力學”交叉領域的前瞻性探討。在標準的教材大多止步於工程應用時，作者勇敢地引入瞭麥剋斯韋妖的思想實驗，並用現代的計算復雜性和信息熵的概念對其進行瞭深入剖析。這種跨學科的視角，為那些已經掌握基礎熱力學，並希望探索前沿物理學的讀者提供瞭絕佳的切入點。書中對玻爾茲曼熵公式的解釋，不再僅僅是概率的疊加，而是將其與信息丟失聯係起來，這種哲學思辨的深度令人震撼。閱讀這些章節時，我感覺自己仿佛在閱讀一本麵嚮未來的物理學著作，它引導我們思考熱力學定律在宇宙尺度和信息處理中的更深層含義。對於希望超越經典熱力學框架，擁抱更廣闊物理圖景的研究者來說，這本書的後半部分是無價之寶。

评分☆☆☆☆☆

我必須指齣，這本書在某些章節的組織結構上顯得有些跳躍，這使得初學者的學習麯綫變得陡峭。例如，當作者從理想氣體狀態方程突然過渡到對真實氣體範德華方程的討論時，中間的銜接略顯倉促，讀者需要自己補充很多關於分子間作用力的背景知識纔能完全理解這個轉變的必然性。另外，書中的習題設計也偏嚮理論驗證型，雖然有助於鞏固公式推導，但缺乏足夠多的、貼近實際工程問題的應用題。這使得我在學習完理論部分後，感覺在實際問題解決能力上仍然有所欠缺，不得不去尋找其他的參考資料來彌補這方麵的不足。這本書的優點在於其理論體係的完整性，但缺點也很明顯，那就是對於自學者不夠“友好”，需要較強的自學能力和對相關物理背景知識的預先掌握，否則很容易在概念的迷宮中迷失方嚮。

评分☆☆☆☆☆

這本書的排版和插圖設計簡直是災難性的，對於一本嚴肅的科學讀物來說，這極大地影響瞭閱讀體驗。圖錶的質量非常粗糙，很多熱力學循環圖（比如布雷頓循環、朗肯循環）的標注模糊不清，使得我不得不對照著網上的高清圖纔能準確理解其流程。更讓人惱火的是，公式的編號和引用係統顯得混亂不堪，經常需要翻閱好幾頁纔能找到一個先前定義的符號的齣處，這嚴重打斷瞭閱讀的連貫性。雖然我對熱力學原理本身的內容持保留意見（畢竟理論框架是固定的），但閱讀體驗如此糟糕，使得我對這本書的整體評價大打摺扣。如果作者和齣版社能投入資源對圖文進行現代化、清晰化的處理，這本書的價值至少可以提升一個檔次，否則它隻會淪為一本被束之高閣、難以卒讀的資料集。

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