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出版者:高等教育

作者:曾丹苓

出品人:

页数:436

译者:

出版时间:2002-12

价格:32.2

装帧:简裝本

isbn号码:9787040116069

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《物质世界的奥秘：从宏观到微观的探寻》 本书将带领读者踏上一段令人着迷的科学探索之旅，深入揭示物质世界背后隐藏的深刻规律。我们将从宏观现象入手，逐步深入到微观粒子的奇妙世界，理解我们周围的一切事物是如何构成、如何运动、又如何相互作用的。 第一部分：物质的属性与相变 我们将从对物质基本属性的认识开始。这包括物质的构成单元——原子和分子，它们的结构、性质以及相互之间的吸引力。我们会探讨物质存在的三种基本状态：固体、液体和气体，并深入分析它们各自的特点。 固体的奥秘： 固体为何具有固定的形状和体积？我们将介绍晶体和非晶体的区别，探讨原子在固体中的排列方式，以及金属键、共价键、离子键和分子间作用力如何决定了固体的机械性能、导电性、熔点等。我们会涉及晶格振动、缺陷以及固体的形变和断裂等内容。 液体的流动： 液体能够适应容器的形状，这是什么原因？我们将讨论液体的内聚力、表面张力，以及液体分子的无序但仍有一定联系的排列。流体力学的基础概念，如粘滞性、压力、浮力，都将得到详细的阐述，帮助读者理解液体在日常生活中的各种表现。 气体的行为： 气体分子为何可以自由运动并充满整个容器？我们将从理想气体的状态方程出发，探讨气体压强、体积、温度之间的关系。分子动理论将是理解气体性质的关键，我们将讨论气体分子的平均动能、碰撞、扩散等现象。 随后，我们将深入探讨物质的相变。从固态到液态（熔化）、从液态到气态（汽化）等等，这些过程是如何发生的？我们将介绍相变所需的能量（潜热），以及相图的概念，它能够直观地展示物质在不同温度和压力下的状态。我们还将触及相变的动力学过程，以及某些特殊情况下的相变，如升华和凝华。 第二部分：能量的转化与守恒 能量是宇宙中最 fundamental 的概念之一。本部分将聚焦于能量的本质、形式以及它在物质世界中的转化与守恒。 能量的多种面貌： 我们将认识到能量以多种形式存在，如动能、势能、热能、化学能、电能、光能等等。我们将探讨这些能量形式之间的相互转化，例如，一个下落的物体将重力势能转化为动能，化学反应释放出化学能。 热力学第一定律： 这是一条关于能量守恒的普适性定律。我们将详细解释功、热量和内能之间的关系，以及它们如何在不同过程中传递和转化。通过分析各种热力学过程（如绝热、等温、等容、等压过程），读者将深刻理解能量在闭合系统中的总量是恒定的。 热传递的机制： 热量是如何从一个物体传递到另一个物体的？我们将深入研究三种基本的热传递方式：热传导、热对流和热辐射。从微观层面解释热传导是分子振动和自由电子的传递，热对流是流体宏观运动带来的能量输运，而热辐射则是一种无需介质的能量传播方式。 第三部分：熵增与过程的不可逆性 在理解了能量守恒之后，我们将进一步探讨另一个同样重要的物理概念——熵，以及它所揭示的过程方向性。 熵的概念： 熵是衡量系统混乱程度或无序度的度量。我们将从统计力学的角度解释熵的微观含义，即系统微观状态的数量。熵越高，系统的混乱程度越大。 热力学第二定律： 这条定律揭示了自然界过程的方向性。我们将深入理解“孤立系统的熵永不减少”这一核心思想。这意味着自发过程总是朝着熵增加的方向进行，例如，热量总是自发地从高温物体传向低温物体，而不会反过来。 不可逆过程与效率： 许多自然过程都是不可逆的，这意味着它们无法完全恢复到初始状态。我们将分析各种不可逆过程，并探讨其对能量利用效率的影响。例如，机械摩擦、电阻发热等都会产生不可逆的能量损耗。 第四部分：统计意义下的物质行为 为了更深入地理解物质在大尺度下的集体行为，我们将引入统计力学的思想。 大量粒子的行为： 宏观物质是由海量的微观粒子组成的。统计力学正是研究大量粒子集体行为的理论。我们将讨论概率、统计平均的概念，以及如何从微观粒子的运动规律推导出宏观物质的性质。 玻尔兹曼分布与麦克斯韦-玻尔兹曼分布： 这两个重要的统计分布描述了粒子在不同能量状态下的概率分布。我们将利用这些工具来理解气体的分子速度分布、材料的导电性等。 第五部分：物质的宏观相互作用与宏观规律 在掌握了物质的基本属性、能量转化和统计行为后，我们将目光转向物质之间的宏观相互作用，以及由此产生的宏观规律。 流体力学概览： 除了前面提到的液体性质，我们将更广泛地探讨流体在运动中的表现。这包括流体的连续性方程、动量方程（如纳维-斯托克斯方程的简化形式），以及伯努利原理等，它们在理解风的形成、水流的运动等方面至关重要。 材料的力学性能： 物质的宏观力学性能，如弹性、塑性、强度、硬度等，将得到详细的介绍。我们将讨论应力、应变的概念，以及杨氏模量、剪切模量、泊松比等描述材料力学特性的参数。 声波与电磁波的初步认识： 声音作为一种机械波，其传播依赖于介质的弹性。而电磁波，如光，则是一种无需介质的能量传递方式。我们将在本书中对这些重要的波现象进行初步的介绍，揭示它们在自然界中的广泛应用。 通过以上五个部分的系统学习，读者将能够建立起一个关于物质世界运行规律的完整框架。本书旨在培养读者严谨的科学思维，锻炼解决实际问题的能力，并激发对探索未知世界的热情。无论您是学生、工程师还是对自然科学充满好奇的爱好者，这本书都将为您提供一次宝贵而深刻的学习体验。

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总的来说，这本书是一本非常优秀的热力学入门教材。它将抽象的物理概念与生动的实例相结合，将严谨的数学推导与易懂的语言解释相结合，将理论知识与实际应用相结合。 这本书不仅帮助我掌握了工程热力学的基本原理和方法，更激发了我对科学探索的兴趣。我相信，这本书将成为我在工程学习道路上的重要伙伴。

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这本书的内容真的让我大开眼界。作为一个对机械原理一直充满好奇的人，我一直希望能有一本书能将那些复杂的能量转换和物质变化原理讲得既透彻又易懂。《工程热力学》这本书在这方面做得非常出色。它并没有直接堆砌公式和定义，而是从生活中的例子出发，比如蒸汽机的运作、冰箱的制冷原理，甚至是人体的能量代谢，都用清晰的语言进行了阐释。这让我能够将书中的理论知识与实际生活联系起来，而不是仅仅停留在抽象的概念层面。 书中的第一章就详细介绍了热力学的第一定律，也就是能量守恒定律。作者通过大量的实例，比如燃烧燃料产生能量，以及能量如何在不同形式之间转化，比如化学能转化为热能，热能又转化为机械能，将这个抽象的定律变得生动形象。我尤其喜欢作者对于“系统”和“环境”的定义，以及“过程”的概念，这些基础的设定为理解后续更复杂的定律奠定了坚实的基础。读到关于功和热传递的部分，我突然明白了为什么很多工业设备都需要散热，以及为什么在做功的过程中会伴随着能量的损失。作者还巧妙地引入了状态函数的概念，让我理解到，无论过程如何，系统从一个状态到另一个状态，某些物理量（如内能、焓）的变化是确定的，这为我们分析和计算热力学过程提供了极大的便利。整本书的逻辑线非常清晰，一步步引导读者深入理解热力学世界的奥秘。

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我对书中关于熵的概念和第二定律的探讨印象尤为深刻。在这之前，我对熵的理解一直停留在“混乱度”这个模糊的层面，但这本书通过对卡诺循环的深入分析，以及对热机效率的讨论，让我对熵有了全新的认识。作者解释了为什么热量总是从高温物体流向低温物体，为什么我们无法制造出效率达到100%的热机，以及为什么自然界中的许多过程是不可逆的。这不仅仅是理论上的解释，还涉及到大量生动的类比，比如房间里的灰尘会自己扩散，而不会自动聚集起来，这直观地展示了熵增的趋势。 我尤其欣赏作者在讲解可逆过程和不可逆过程时的细致。通过对比两种过程，我理解了为什么实际的工程系统总是存在能量损失，以及如何通过优化设计来尽量减小这些损失。书中关于“热力学平衡”的讨论也让我受益匪浅，我明白了在什么条件下，一个系统可以被认为是稳定且不再发生宏观变化的。此外，作者还提到了“自由能”这个概念，虽然篇幅不多，但它为理解化学反应的方向和自发性提供了重要的线索。整本书在讲解这些高阶概念时，都没有回避其中的数学推导，但又通过图示和文字解释，使得这些推导过程显得不那么枯燥，反而更具启发性。

评分☆☆☆☆☆

这本书的图文并茂风格给我留下了深刻的印象。书中大量的图表、流程图和示意图，极大地增强了内容的直观性。例如，在讲解热力机循环时，作者绘制了详细的P-V图和T-S图，这些图不仅清晰地展示了能量转化的过程，还为理解循环的效率提供了直观的依据。 我尤其欣赏作者对于关键概念的强调。那些重要的定义、公式和定律，总是以醒目的方式呈现，并配以详细的解释和例子。这使得我在阅读过程中，能够迅速抓住核心要点，并加深记忆。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常亲切，作者并没有使用过多晦涩难懂的专业术语，而是尽量用通俗易懂的语言来解释复杂的概念。即使遇到一些专业的术语，作者也会给出清晰的定义和相应的背景介绍。 让我印象深刻的是，作者在讲解某些概念时，会引用一些历史故事或者科学家的轶事，这使得原本枯燥的理论知识变得生动有趣，也让我对热力学的发展历程有了更深的了解。

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作为一名对工程学充满兴趣的学生，这本书为我打开了通往更深层次理解的大门。它不仅仅是一本教科书，更像是一位循循善诱的导师，将那些原本令人望而生畏的物理概念，以一种引人入胜的方式呈现出来。作者在结构安排上非常用心，从最基础的概念开始，逐步深入，层层递进。 我特别注意到书中在讲解每一个定律时，都会附带相关的实验验证和历史背景。这让我感受到科学发展的脉络，也更能理解这些定律的形成并非一蹴而就，而是经过了无数科学家们的探索和实践。例如，在讲解热力学第一定律时，作者详细介绍了焦耳的实验，这让我对能量守恒有了更直观的认识。

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这本书在讲解热力学第三定律时，提供了非常有价值的视角。第三定律关于绝对零度的不可接近性，在许多人看来可能只是一个理论上的极限，但作者通过对晶体结构和分子运动的分析，让我看到了这个定律的深刻意义。它不仅仅是一个关于温度的声明，更是对物质微观状态的一种描述。我明白了为什么在极低的温度下，物质会表现出一些奇特的性质，比如超导和超流。 书中的一些章节还探讨了理想气体和真实气体之间的差异，以及如何通过状态方程来描述它们的行为。这对于理解各种工程应用中的气体动力学至关重要。我特别喜欢关于相变的讨论，比如水的三相点，以及固、液、气三态之间的转化。作者通过相图的讲解，让我直观地看到了不同压力和温度下物质的状态变化，这在许多化学工程和材料科学的应用中都非常关键。

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这本书的参考资料和延伸阅读部分也做得非常出色。作者列举了许多与热力学相关的经典著作和前沿研究论文，这为我进一步深入学习提供了宝贵的资源。 在阅读过程中，我常常会根据书中的提示，去查阅相关的资料，这不仅拓宽了我的知识面，也让我对热力学有了更全面、更深入的认识。

评分☆☆☆☆☆

我不得不说，这本书的排版和设计也相当用心。清晰的章节划分，合理的段落布局，以及适时出现的图示，都极大地提升了阅读体验。 书中的一些细节处理也非常到位，例如在公式推导过程中，作者会特别标注出每一步的逻辑关系，这使得理解过程更加顺畅，也避免了因为某个小细节而卡住的尴尬。

评分☆☆☆☆☆

这本书的例题和习题设计非常具有代表性，涵盖了热力学中各种常见的应用场景。作者不仅给出了详细的解题步骤，还对其中的思路和方法进行了深入的剖析，这对于巩固课堂知识、提高解题能力非常有帮助。 我特别喜欢书中那些结合实际工程问题的例题，例如关于锅炉效率、制冷系统性能的计算，这些都让我看到了热力学知识在实际工程中的应用价值。

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原来这里还有你；前三章的热力学两大定律的体系都很完整，第四章太简略了，推导过程这么少，几个比值的定义也没有，后面也没有出现过，简直是坑爹…之后的都还好啦，如果能随书附送个水蒸气图表就给五星了。 PS：刘朝老师你给分太低啦=。=

评分☆☆☆☆☆

热力学还是要看徐祖耀的，嘿嘿，不过都差不多少

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热力学还是要看徐祖耀的，嘿嘿，不过都差不多少

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对我还是有帮助的

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原来这里还有你；前三章的热力学两大定律的体系都很完整，第四章太简略了，推导过程这么少，几个比值的定义也没有，后面也没有出现过，简直是坑爹…之后的都还好啦，如果能随书附送个水蒸气图表就给五星了。 PS：刘朝老师你给分太低啦=。=