Chemical Energy and Exergy

作者:Sato, Norio

页数:160

出版时间:2004-4

价格:$ 137.86

isbn号码:9780444516459

具体描述

This book is a beginners introduction to chemical thermodynamics for engineers. In the textbook, efforts have been made to visualize as clearly as possible the main concepts of thermodynamic quantities such as enthalpy and entropy, thus making them more perceivable. Furthermore, intricate formulae in thermodynamics have been discussed as functionally unified sets of formulae to understand their meaning rather than to mathematically derive them in detail. In this textbook, the affinity of irreversible processes, defined by the second law of thermodynamics, has been treated as the main subject, rather than the equilibrium of chemical reactions. The concept of affinity is applicable in general not only to the processes of chemical reactions but also to all kinds of irreversible processes. This textbook also includes electrochemical thermodynamics in which, instead of the classical phenomenological approach, molecular science provides an advanced understanding of the reactions of charged particles such as ions and electrons at the electrodes. Recently, engineering thermodynamics has introduced a new thermodynamic potential called exergy, which essentially is related to the concept of the affinity of irreversible processes. This textbook discusses the relation between exergy and affinity and explains the exergy balance diagram and exergy vector diagram applicable to exergy analyses in chemical manufacturing processes. This textbook is written in the hope that the readers understand in a broad way the fundamental concepts of energy and exergy from chemical thermodynamics in practical applications. Finishing this book, the readers may easily step forward further into an advanced text of their specified line. It visualizes the main concepts of thermodynamics to show the meaning of the quantities and formulae; focuses mainly on the affinity of irreversible processes and the related concept of exergy; and, provides an advanced understanding of electrochemical thermodynamics.

用户评价

这本书的参考文献列表本身就是一份宝藏，我花了大量时间去挖掘那些被引用的经典文献。作者在每一章末尾提供的“延伸阅读”部分，选取的标准极其严格，几乎囊括了该领域内所有里程碑式的研究成果，而且很多引用都是指向那些年代久远但至今无人能撼动的奠基性论文。这种对学术源流的尊重和追溯，使得整本书的论述充满了历史的厚重感和权威性。它不仅仅是关于“当下”的知识集成，更像是一部浓缩的能源科学发展史。例如，在追溯某些早期热力学悖论的解决过程时，作者的叙述极为清晰，展示了科学思想是如何在不断的辩论和修正中成熟起来的。对于希望建立完整知识体系的研究生或青年学者来说，这本书提供的不仅仅是知识点，更是一种严谨的学术治学态度，指导我们如何去构建一个坚实的理论基础，并在此基础上进行批判性思考和创新。

阅读这本书的过程中，最让我感到醍醐灌顶的是作者对“信息”与“能量”之间深层联系的阐述。在某一个专门讨论信息热力学特性的章节里，作者没有简单地引用朗道尔原理，而是深入挖掘了在微观尺度下，信息熵如何直接转化为宏观的热力学耗散，这种跨学科的视角极为新颖。我过去习惯于将这两个领域视为相对独立的学科，但这本书巧妙地搭建了一座桥梁，展示了如何利用信息论的工具来量化系统的有效性，进而指导我们设计更具可持续性的能源系统。这种深刻的哲学思辨与严谨的数学工具相结合的方式，要求读者不仅要有扎实的物理基础，还需要对信息科学有一定的敏感度。对于那些希望在能源领域进行原创性研究的人来说，这本书提供的思维框架无疑是极具启发性的，它引导我们跳出传统的能量守恒思维定式，去思考如何更智慧地“管理”能量。

坦白说，这本书的难度系数相当高，绝非是为初学者准备的入门读物。我感觉作者预设了读者已经对高等数学，特别是偏微分方程和张量分析有扎实的掌握。在处理系统的动态响应和随机过程时，所使用的数学语言非常精炼，有时甚至需要我停下来，借助其他参考书来重新梳理符号和假设背景。举个例子，在关于多相流体界面能量平衡的章节中，对界面张量的定义和处理，其复杂程度几乎达到了研究生的水平。不过，正是这种高门槛，确保了其内容的深度和前沿性。对于那些在科研领域深耕多年的专业人士而言，这或许正是他们所需要的挑战——它不是在提供答案，而是在提供一套更为尖锐和细致的“提问”方式。每一次攻克书中一个难懂的公式，都会带来巨大的成就感，因为它代表着对能量学领域深层机制的又一次渗透。

我花了整整一个周末来初步浏览这本书的章节安排和逻辑脉络，发现其内容组织的深度和广度都达到了一个令人惊讶的水平。作者显然没有满足于对基础热力学定律的重复叙述，而是将焦点精准地对准了能量转换的本质——效率的极限与不可逆性的影响。第一部分对能量的分类和储存形式进行了富有洞察力的探讨，引入了“可用能”与“耗散能”的区分，这种视角极大地拓宽了我对“能量”这个宏大概念的理解边界。随后，章节迅速过渡到复杂的系统分析，例如在非平衡态下的能量流动的建模，其中引用的案例研究不仅贴合前沿工程实践，而且在数学推导上做到了步步为营，逻辑链条极其严密。我注意到，作者在阐述某些高阶概念时，习惯性地将理论推导与实际的工艺限制联系起来，这使得那些抽象的物理概念瞬间变得鲜活和可操作。这种贯穿始终的理论与实践的无缝对接，让这本书的价值远远超越了一本纯粹的教科书范畴。

这本书的装帧设计非常考究，封面采用了哑光质感的硬壳，触感温润，中央烫印的金色书名在灯光下熠熠生辉，散发出一种低调而深沉的学术气息。整体设计语言简洁而有力，没有多余的装饰，完美契合了其主题的严谨性。内页的纸张选择也十分用心，米白色的纸张有效降低了长时间阅读带来的视觉疲劳，字体的排版清晰、布局合理，即使是复杂的公式和图表，也能被清晰地区分开来。特别是那些关键概念的定义和重要定理的阐述部分，经常采用加粗或不同字号来突出显示，极大地提升了阅读效率。我个人非常欣赏这种对细节的极致追求，它让一本原本可能显得枯燥的专业书籍，在物理层面上也变成了一种令人愉悦的阅读体验。翻阅时能感受到出版社在工艺上的投入，这对于需要反复查阅和深入研究的专业人士来说，绝对是一个加分项，它不仅仅是一本工具书，更像是一件值得珍藏的知识载体。