深度物理热与冷

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出版者:
作者:卡罗尔·巴拉德
出品人:
页数:61
译者:
出版时间:2010-4
价格:18.00元
装帧:
isbn号码:9787543942707
丛书系列:
图书标签:
  • 物理学
  • 热力学
  • 冷冻技术
  • 传热学
  • 材料科学
  • 能源
  • 工程
  • 科学
  • 技术
  • 应用物理
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具体描述

《深度物理:热与冷》探讨了热量和温度,物质为什么会从固体变成液体和气体,热能是如何运动的,以及人类是如何将这些知识运用到日常生活当中的。帮助人们了解太阳能是怎样影响天气的、一些动物是怎样感觉到热能从而发现猎物、以及当物质冷却或沸腾时物质内部都发生了什么变化等等。

“深度物理科学”系列丛书广泛涉及了中学物理课程的内容。本系列中的书都详细地解释了该学科领域里的主要概念和理论。

《深邃物理:热与冷》 本书并非对某一本特定著作的解读或总结,而是旨在为那些对物理学中“热”与“冷”这两个 fundamental concept 具有深厚兴趣的读者,提供一个更为广阔、深入的探索视角。我们将从宏观世界的宏大叙事,一路追溯至微观世界的神秘领域,剖析热力学定律的本质,理解能量传递的多种形式,并揭示温度在宇宙万物演化中所扮演的关键角色。 第一部分:热的本质与宏观表现 我们将首先深入探讨“热”这一概念的起源与演变。从早期对热的朴素认知,如“热是一种流体”的观点,到19世纪热力学革命的到来,理解热质说如何被能量守恒定律所取代,是认识现代热力学的基础。我们将详细阐述功、热量和内能之间的关系,以及第一、第二、第三定律在描述能量转换和系统行为中的核心作用。 内能与温度: 深入剖析微观粒子动能与势能的宏观体现,解释温度作为衡量平均动能的标尺,其统计力学意义。 热传递机制: 全面介绍传导、对流和辐射这三种基本的热传递方式,并结合实例,如金属的导热性、空气的流动加热以及太阳辐射如何抵达地球,来阐释其物理原理和应用。 相变与焓: 探讨物质在不同相态(固、液、气、等离子体)之间的转变,如熔化、汽化、凝固、液化等,理解相变过程中能量的吸收与释放,特别是焓的概念在描述这些过程中的重要性。 热力学过程: 介绍等温过程、绝热过程、等容过程和等压过程等经典热力学过程,以及卡诺循环作为理想热机效率的理论上限,对理解能量转换的效率极限提供重要启示。 第二部分:冷的奥秘与极端探索 与热相对的“冷”,并非简单的“无热”,而是物质在极低温度下呈现出的独特物理现象。本部分将带领读者走进低温物理的奇妙世界。 低温的定义与测量: 明确绝对零度的概念,以及凯氏温标的由来。介绍实现和测量极低温度所面临的挑战,以及各种低温计的原理。 气体冷却技术: 详述制冷循环的原理,如蒸气压缩制冷、气体膨胀制冷等,这些技术如何在日常生活中实现制冷,以及在工业和科研中的应用。 超导现象: 深入探讨超导体在特定临界温度以下电阻消失的奇特性质,以及其背后的微观机制(BCS理论)。分析超导磁悬浮、无损输电等潜在应用。 超流现象: 介绍液氦等物质在极低温度下表现出的无粘性流动特性,及其在量子流体动力学中的意义,如奔涌现象(fountain effect)和量子涡旋。 玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)与费米凝聚: 探索将原子冷却至极低温度时,玻色子和费米子分别形成的宏观量子态,揭示了量子力学在宏观尺度上的体现。 绝对零度的极限: 讨论虽然绝对零度无法真正达到,但通过多级冷却技术,科学家是如何无限接近这个极限的,以及在接近绝对零度时物质可能发生的各种奇异行为。 第三部分:热与冷在宇宙中的宏大意义 热与冷不仅是描述物质状态的属性,更是塑造宇宙形态和演化的关键力量。 宇宙的起源与热寂: 从宇宙大爆炸的早期高温状态,到如今宇宙不断膨胀并趋于寒冷的趋势,分析热力学第二定律在宇宙演化中的深远影响,以及“热寂”理论的可能性。 恒星的演化与能量来源: 探讨恒星内部的核聚变反应如何产生巨大的热量,驱动恒星的生命周期,以及恒星的生死(如超新星爆发)如何影响宇宙的物质分布和温度格局。 黑洞与热力学: 审视黑洞是否也遵循热力学的定律,特别是霍金辐射的概念,以及黑洞“蒸发”的理论如何将量子力学与广义相对论以及热力学联系起来。 生命与温度: 分析生命存在对温度的依赖性,从极端微生物生存的温度范围,到生命体维持自身有序性所需的能量代谢,温度是生命活动的基本条件。 本书特点: 本书不拘泥于某一种特定的研究方法或理论框架,而是力求融合经典物理的严谨性与现代物理学的创新性。我们鼓励读者在阅读过程中,积极思考“为什么”,去追问每一个现象背后的深层原因。本书内容涵盖了从基础概念的阐释到前沿研究的展望,旨在为不同背景的读者提供一个具有启发性的学习路径。通过对“热”与“冷”的深度剖析,我们希望能够引发您对物理世界更深刻的理解和更持久的好奇心。

作者简介

目录信息

读后感

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用户评价

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对于《深度物理热与冷》这本书,我预设它可能会涵盖一些我过去模糊接触过但从未深入了解的物理概念。比如,我一直对“零点能”的概念感到好奇,不知道书中是否会解释在绝对零度下,粒子是否真的能够完全静止,以及零点能的性质会对物质产生怎样的影响。另外,书中关于“热”的描述,是仅仅停留在温度的升高和降低,还是会探讨热量传递的多种机制,例如传导、对流和辐射,并且是否会涉及它们在日常生活中的应用,比如高效的隔热材料或者能量收集技术?我特别希望能读到关于热力学第二定律在不同领域的应用,不光是物理学本身,也许还包括生物学、信息论,甚至经济学。我非常期待作者能以一种易于理解的方式,将这些复杂的理论串联起来,让我能够看到物理学原理的普遍性和深刻性。这本书的书名听起来就有一种探索未知、挑战认知的意味,我相信它一定能为我带来许多启发性的思考,让我对这个充满奥秘的物理世界有更深层次的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名,尤其是“深度”二字,让我对它寄予了很高的期望。我想象中,这本书不会仅仅停留在对热力学基本概念的浅尝辄止,而是会深入到一些更前沿、更具挑战性的物理领域。例如,关于“冷”的部分,我猜想可能会涉及相变理论,探讨物质在不同温度下发生的结构和性质的剧烈变化,比如固态、液态、气态的转换,以及更奇特的固态相变。而且,“深度”也可能意味着它会探讨一些非常规的“冷”的概念,比如是否涉及到量子相变,或者在极低温下物质可能呈现出的量子态,如玻色-爱因斯坦凝聚体。至于“热”,我期待它能超越简单的温度描述,而是探讨热量和功之间的关系,能量守恒定律的应用,以及熵在描述系统混乱度方面的意义。如果书中能够穿插一些最新的研究进展,或者一些经典实验的深入解读,那将是非常吸引人的。我希望这本书能够让我感受到物理学的严谨与美妙,并且能够拓宽我的视野,让我看到这些看似基础的概念在现代科学研究中的重要作用。

评分☆☆☆☆☆

当我看到《深度物理热与冷》这个书名时,我立刻被它所吸引。我一直对物理学的基本原理感到着迷,尤其是关于“热”和“冷”这些看似简单却又包罗万象的概念。我脑海中浮现出书中可能会探讨的各种场景:从日常生活中的温度变化,到宇宙大爆炸的热量残余,再到量子力学中的低温现象。我非常希望这本书能够深入浅出地解释热力学定律,特别是关于能量的转化和守恒,以及熵的普遍性。我期待作者能够用生动形象的比喻和翔实的案例,来阐释这些抽象的物理概念,让即使没有深厚物理学背景的读者也能轻松理解。同时,“深度”这个词也暗示着书中可能包含一些前沿的研究内容,比如关于量子纠缠与热力学之间的联系,或者在极端环境下物质的行为。我希望这本书不仅能够解答我已有的疑问,更能激发我新的思考,让我对物理学的世界有更全面、更深刻的认识,并且能够从中获得启发,去关注更多与“热”与“冷”相关的科学前沿。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名《深度物理热与冷》就足以让人产生无限遐想。我一直对物理学中关于“热”与“冷”的深层原理非常着迷,尤其是它们在宏观世界和微观世界中的表现差异,以及在不同尺度下可能出现的令人惊叹的现象。我尤其好奇,作者是如何将如此抽象的概念,通过清晰的语言和生动的例子来呈现的。是会从经典热力学的基本定律出发,一步步剖析熵增原理在宇宙演化中的作用?还是会深入到量子热力学领域,探讨在极低温度下,物质会展现出怎样的奇异相变,比如超导、超流,甚至量子纠缠的热力学解释?我期待着书中能够提供一些我未曾接触过的视角,也许是关于黑洞热力学,或者是量子退火算法背后的物理原理。对于我这样一个对物理充满好奇,却又不是专业人士的读者来说,找到一本既有深度又不至于过于晦涩的科普读物是很难得的。我希望这本书能够满足我的求知欲,让我对“热”与“冷”这两个基本物理概念有更深刻、更系统的理解,并且能够引发我进一步探索的兴趣。

评分☆☆☆☆☆

《深度物理热与冷》这个书名,给我一种探索物理世界最基本、最普遍的两个概念背后深层奥秘的感觉。我猜这本书的作者一定是对物理学有着深刻的理解,并且善于将复杂的理论以清晰易懂的方式呈现出来。我特别期待书中能够讲解一些与“热”和“冷”相关的宏观现象,比如天气变化、能源利用,甚至是宇宙的演化。另一方面,我也好奇书中是否会触及微观层面的“热”与“冷”,比如粒子运动的能量、绝对零度的概念,以及在极低温下物质可能表现出的奇特量子效应。我希望能读到关于热力学定律的引人入胜的阐述,特别是熵增原理,以及它在不同领域,如信息论、宇宙学中的应用。对于我来说,找到一本能够既满足我对物理学基本原理的好奇心,又能拓展我对前沿物理学研究的认知的书籍非常重要。我希望这本书能够成为我深入理解“热”与“冷”这两个核心物理概念的绝佳指南,并且在阅读过程中带来愉悦的智力体验。

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