工程热力学

工程热力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:高等教育
作者:童钧耕
出品人:
页数:480
译者:
出版时间:2007-6
价格:36.0
装帧:平装
isbn号码:9787040214475
丛书系列:
图书标签:
  • 教材
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  • 童钧耕(上海交大)
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具体描述

《工程热力学(第4版)》是普通高等教育“十一五”国家级规划教材,是在第3版的基础上,根据教育部新制定的“高等学校工科本科工程热力学(多学时)教学基本要求”,并总结近年来教学研究和教学改革成果修订而成的。《工程热力学(第4版)》第3版是面向21世纪课程教材、教育部热工课程“九五”规划教材和首届国家级精品课程主讲教材。

《工程热力学(第4版)》基本保持了第3版的体系,全书共13章,以能量传递、转移过程中数量守恒和质量蜕变为主线,讲述了工程热力学的基本概念、基本定律,气体及蒸汽的热力性质,各种热力过程和循环的分析计算及热力学在化学过程中的应用等内容。《工程热力学(第4版)》在加强基础理论的同时注意吸收当今热工科技的新成果,注意联系工程实践和学生创新能力的培养。《工程热力学(第4版)》所附光盘内包含的工程热力学导论录像、多媒体课件、各章习题的提示及答案、气体热力性质查询软件及工程热力学名词和术语查询软件等,为读者深入学习工程热力学构筑了新的平台。

《工程热力学(第4版)》既继承了前几版便于自学的特点,又进一步拓展了内容的广度和深度,可作为高等学校能源动力类、化工与制药类、航空航天类、机械类、交通运输类、核工程与技术类及土建类等专业的工程热力学教科书,也可供有关科技工作者参考。

《静水深流:理解生命的物理法则》 本书是一本探索生命系统与物理学原理之间深刻联系的科普读物,旨在以一种引人入胜且易于理解的方式,揭示构成生命现象的底层物理学基础。它并非一本关于宏观工程技术的书籍,而是将目光投向了细胞、分子乃至更微观的层面,用物理学的语言解读生命活动的奥秘。 核心内容: 本书将从几个关键的物理学领域切入,阐释它们如何在生命体的结构、功能和演化中发挥核心作用: 热力学在生命系统中的应用(非工程视角): 能量的转化与利用: 生命活动本质上是一个持续的能量输入、转化和输出的过程。本书将探讨细胞如何通过化学反应(如 ATP 的生成和水解)来捕获、储存和释放能量,以驱动各种生命活动,如肌肉收缩、物质运输和信号传递。这并非是关于锅炉效率或热机设计的讨论,而是关于生物体如何以极高的效率在恒温环境中管理能量流。 熵与生命体的秩序: 经典热力学认为孤立系统趋向于熵增,即无序度的增加。然而,生命体作为开放系统,却能维持高度的有序结构。本书将深入解析生命体如何通过不断地从环境中摄取能量和物质,并将高熵废物排出,从而在局部实现熵减,维持自身的复杂性和组织性。我们将讨论“负熵”的概念,以及生命体如何通过自组织过程对抗普遍的无序趋势。 平衡态与非平衡态: 生命体并非处于热力学平衡态,而是处于一种动态的、远离平衡态的稳态。本书将解释这种非平衡态对于生命活动的重要性,以及一旦系统趋向平衡,生命过程将如何停止。我们将审视细胞膜上的离子梯度如何维持这种非平衡状态,以及它是如何驱动能量产生和信号传递的。 流体力学与生物运动: 微观流体的运动: 在细胞尺度,流体(如细胞质、血液)的运动遵循与宏观世界不同的物理规律。本书将介绍雷诺数等概念,解释在低雷诺数环境下,生物体(如细菌鞭毛、血细胞)如何通过粘性力的作用来运动和操控周围的介质。我们将探讨单细胞生物的游动机制,以及血液在毛细血管中流动时的特殊性。 生物结构与流体动力学: 许多生物结构的设计都经过了漫长的自然选择,以优化其在流体环境中的性能。本书将分析鱼类的流线型体型、鸟类的翅膀形状等,解释它们如何通过改变流体动力学特性来提高运动效率或降低阻力。我们还将涉及植物的输水系统,探讨其结构如何适应流体运输的需求。 机械力学与生物结构: 细胞骨架的力学支撑: 细胞并非简单的液态囊泡,而是拥有复杂的细胞骨架,为其提供结构支撑、维持形状并参与运动。本书将介绍肌动蛋白、微管等细胞骨架组分,以及它们如何协同工作,承担起内部的机械应力,并响应外部的力学信号。 组织与器官的力学特性: 骨骼、肌肉、血管等组织和器官都具有特定的力学性能,以适应其功能需求。本书将探讨骨骼的强度和弹性、肌肉的收缩能力、血管的柔韧性等,解释这些力学特性是如何由其组成成分和结构决定的,以及它们如何影响生物体的整体运动和生存。 扩散与物质运输: 菲克定律与生物扩散: 物质的扩散是生命活动中普遍存在的现象,如氧气在肺泡中的交换、营养物质在细胞内的运输。本书将运用菲克定律等物理学原理,解释扩散速率如何受浓度梯度、介质粘度等因素影响,并探讨生命体如何通过各种机制(如主动运输、膜通道)来调控和加速物质的运输,以满足其生命活动的需求。 表面张力与生物界面: 水生生物的生存策略: 对于生活在水中的生物,表面张力是一个重要的物理力。本书将探讨小生物如何利用表面张力进行运动(如水黾),以及水生植物如何适应水面界面。同时,也将涉及肺泡的表面张力及其对呼吸的影响。 本书的特色: 概念驱动,而非公式堆砌: 本书侧重于解释物理学概念如何应用于生命现象,而非罗列复杂的数学公式。即便涉及公式,也会以直观的方式进行解读。 跨学科视角: 融合了物理学、生物学、化学等多个学科的知识,展现生命现象的多维性。 趣味性和启发性: 通过生动的案例和比喻,将抽象的物理学原理变得生动有趣,激发读者对生命科学和物理学的兴趣。 面向广泛读者: 无论是对生命科学感兴趣的初学者,还是希望拓宽视野的专业人士,本书都能提供有益的启示。 结语: 《静水深流:理解生命的物理法则》旨在打开一扇窗,让读者透过物理学的视角,重新审视我们自身以及周围的生命世界。它将揭示,那些看似神秘的生命现象,其实都遵循着严谨而优雅的物理学规律。通过理解这些底层的物理法则,我们不仅能更深入地认识生命,更能激发对生命起源、演化以及未来发展的无限遐想。本书并非一本指导如何“制造”生命的工程手册,而是一曲关于生命与宇宙基本规律和谐共鸣的颂歌。

作者简介

目录信息

主要符号绪论 0-1 热能及其利用 0-2 热力学发展简史 0-3 工程热力学的主要内容及研究方法第一章 基本概念及定义 1-1 热能和机械能相互转换的过程 1-2 热力系统 1-3 工质的热力学状态及其基本状态参数 1-4 平衡状态、状态方程式、坐标图 1-5 工质的状态变化过程 1-6 过程功和热量 1-7 热力循环 本章小结 思考题 习题第二章 热力学第一定律 2-1 热力学第一定律的实质 2-2 热力学能和总能 2-3 能量的传递和转化 2-4 焓 2-5 热力学第一定律的基本能量方程式 2-6 开口系统能量方程式 2-7 能量方程式的应用 2-8 人体的能量平衡 本章小结 思考题 习题第三章 气体和蒸汽的性质 3-1 理想气体的概念 3-2 理想气体的比热容 3-3 理想气体的热力学能、焓和熵 3-4 水蒸气的饱和状态和相图 3-5 水的汽化过程和临界点 3-6 水和水蒸气的状态参数 3-7 水蒸气表和图 3-8 水及水蒸气热力性质程序简介 本章小结 思考题 习题第四章 气体和蒸汽的基本热力过程 4-1 理想气体的可逆多变过程 4-2 定容过程 4-3 定压过程 4-4 定温过程 4-5 绝热过程 4-6 理想气体热力过程综合分析 4-7 水蒸气的基本过程 4-8 非稳态流动过程 本章小结 思考题 习题第五章 热力学第二定律 5-1 热力学第二定律 5-2 卡诺循环和多热源可逆循环分析 5-3 卡诺定理 5-4 熵、热力学第二定律的数学表达式 5-5 熵方程 5-6 孤立系统熵增原理 5-7 (火用)参数的基本概念 热量(火用) 5-8 工质(火用)及系统(火用)平衡方程 5-9 热力学温标 本章小结 思考题 习题第六章 实际气体的性质及热力学一般关系式 6-1 理想气体状态方程用于实际气体的偏差 6-2 范德瓦尔方程和R-K方程 6-3 对应态原理与通用压缩因子图 6-4 维里方程 6-5 麦克斯韦关系和热系数 6-6 热力学能、焓和熵的一般关系式 6-7 比热容的一般关系式 6-8 通用焓图与通用熵图 6-9 克拉贝隆方程和饱和蒸气压方程 6-10 单元系相平衡条件 本章小结 思考题 习题第七章 气体与蒸汽的流动 7-1 稳定流动的基本方程式 7-2 促使流速改变的条件 7-3 喷管的计算 7-4 背压变化时喷管内流动过程简析 7-5 有摩阻的绝热流动 7-6 绝热节流 本章小结 思考题 习题第八章 压气机的热力过程 8-1 单级活塞式压气机的工作原理和理论耗功量 8-2 余隙容积的影响 8-3 多级压缩和级间冷却 8-4 叶轮式压气机的工作原理 8-5 引射式压缩器简述 本章小结 思考题 习题第九章 气体动力循环 9-1 分析动力循环的一般方法 9-2 活塞式内燃机实际循环的简化 9-3 活塞式内燃机的理想循环 9-4 活塞式内燃机各种理想循环的热力学比较 9-5 活塞式热气发动机及其循环 9-6 燃气轮机装置循环 9-7 燃气轮机装置的定压加热实际循环 9-8 提高燃气轮机装置循环热效率的措施 9-9 喷气式发动机简介 本章小结 思考题 习题第十章 蒸汽动力装置循环 10-1 简单蒸汽动力装置循环--朗肯循环 10-2 再热循环 10-3 回热循环 10-4 热电合供循环 10-5 蒸汽-燃气联合循环 10-6 蒸汽动力装置循环的炯分析 本章小结 思考题 习题第十一章 制冷循环 11-1 概述 11-2 压缩空气制冷循环 11-3 压缩蒸气制冷循环 11-4 制冷剂的性质 11-5 其他制冷循环 11-6 热泵循环 本章小结 思考题 习题第十二章 理想气体混合物及湿空气 12-1 理想气体混合物 12-2 理想气体混合物的比热容、热力学能、焓和熵 12-3 湿空气 12-4 湿空气的状态参数 12-5 湿球温度和绝热饱和温度 12-6 湿空气的焓-湿图 12-7 湿空气过程及其应用 本章小结 思考题 习题第十三章 化学热力学基础 13-1 概述 13-2 热力学第一定律解析式 13-3 赫斯定律和基尔霍夫定律 13-4 绝热理论燃烧温度 13-5 化学平衡和平衡常数 13-6 平衡移动原理 13-7 化学反应方向判据及平衡条件 13-8 等温等压反应的平衡常数 13-9 热力学第三定律,熵的绝对值 本章小结 思考题 习题附录 附表1 一些常用气体的摩尔质量和临界参数 附表2 一些常用气体25℃、100 kPa时的比热容 附表3 低压时一些常用气体的比热容 附表4 一些气体在理想气体状态的比定压热容 附表5 理想气体的平均比定压热容 附表6 气体的平均比定压热容的直线关系式 附表7 空气的热力性质 附表8 气体的热力性质 附表9 氨(NH3)饱和液和饱和蒸气的热力性质 附表10 过热氨(NH3)蒸气的热力性质 附表11 氟利昂134a的饱和性质(温度基准) 附表12 氟利昂134a的饱和性质(压力基准) 附表13 过热氟利昂134a蒸气的热力性质 附表14 0.1 MPa时饱和空气的状态参数 附表15 一些物质在25℃时的燃烧焓△H0c 附表16 一些物质的标准生成焓、标准吉布斯函数和25℃、100 kPa时的绝对熵 附表17 一些反应的平衡常数Kp的对数(lg)值部分习题参考答案索引主要参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

评分

在胡教授看来,工程热力学的难点在于学生很难把热力学的一些基本结论运用在具体的模型中,而在我看来,这门课则难在对基础结论推导思路的理解与继承,和对工程模型形成历史的了解。 工程热力学是一门特殊的工程学科,原因是热力学虽名中含热,貌似只是宏观热力过程的...  

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我真的还是蛮不喜欢这门课的,因为实在是有点点难度,相比起来有时我更怀念看化学教材中讲相关的东西。不过作为这门课的标准教材,这本书也是中规中矩。当中少数的错误,也只能仁者见仁,智者见智了。

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我真的还是蛮不喜欢这门课的,因为实在是有点点难度,相比起来有时我更怀念看化学教材中讲相关的东西。不过作为这门课的标准教材,这本书也是中规中矩。当中少数的错误,也只能仁者见仁,智者见智了。

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在胡教授看来,工程热力学的难点在于学生很难把热力学的一些基本结论运用在具体的模型中,而在我看来,这门课则难在对基础结论推导思路的理解与继承,和对工程模型形成历史的了解。 工程热力学是一门特殊的工程学科,原因是热力学虽名中含热,貌似只是宏观热力过程的...  

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在胡教授看来,工程热力学的难点在于学生很难把热力学的一些基本结论运用在具体的模型中,而在我看来,这门课则难在对基础结论推导思路的理解与继承,和对工程模型形成历史的了解。 工程热力学是一门特殊的工程学科,原因是热力学虽名中含热,貌似只是宏观热力过程的...  

用户评价

评分

我对这本书的行文风格感到非常困惑,它似乎在刻意追求一种极端的严谨和晦涩,仿佛作者的每一个字都必须经过最高级别的学术委员会的审核才能勉强印出来。大量的定语和状语堆砌在一起,使得原本直白的概念也变得扑朔迷离。例如,书中解释卡诺循环效率时,并没有直接给出我们期望的那种简洁明了的物理图像,而是先绕了三个段落,引入了一大堆抽象的“理想化热力学系统边界条件”的讨论,读完之后,我更懵了,根本不知道效率公式 $1 - T_c/T_h$ 是怎么来的。这种处理方式对于已经有一定基础的专业人士或许是“滴水不漏”,但对于初次接触这门学科的学生来说,无疑是设置了一道难以逾越的知识壁垒。它更像是一本写给同行之间互相印证的论文集,而不是一本面向教学的教科书,缺乏必要的“翻译”和“软化”过程。

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这本书的装帧设计实在是一言难尽,封面那种老旧的、泛黄的纸张质感,让人仿佛穿越回了上世纪八十年代的教材仓库。内页的字体选择也显得异常保守,宋体加粗,配上浅灰色的行距,阅读起来着实费力,尤其是在面对那些密密麻麻的公式推导时,眼睛简直要承受不住。更别提插图了,那些热力学循环图,线条生硬得像用尺子硬拉出来的,缺乏现代教材中那种清晰的色彩区分和三维立体感,很多关键的等温线和等熵线几乎要和背景混为一谈,初学者光是辨认图例就要花费大把时间。可以说,这本书在视觉传达上完全没有跟上时代的步伐,给人的第一印象就是一本厚重、晦涩、不近人情的“工具书”,而不是激发学习热情的导读手册。希望未来的修订版能考虑一下排版和视觉体验,毕竟,好的外观是成功的一半,尤其对于理工科这种需要大量图表支撑的学科来说。

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这本书的习题部分简直是噩梦的集合。它似乎完全没有经过任何“教学梯度”的考量。前三章的练习题可能还算中规中矩,属于基本概念的代入计算。然而,一旦进入到第四章的相变和化学势,习题的难度就陡然跳跃式上升,直接抛出了那种需要跨好几个章节知识点进行嵌套组合的“大题”,而且很多题目给出的条件极其模糊,需要读者自行去脑补缺失的边界条件或者假设。更令人抓狂的是,全书后面居然没有提供任何课后习题的详细解答!只有一个孤零零的答案列表,只有最终数值,这对于自学或者复习的人来说,简直是致命的打击。你做错了一步,根本不知道错在哪里,只能反复琢磨,耗费了大量时间却得不到反馈和纠正,极大地打击了学习的积极性。

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这本书的符号体系混乱到令人发指的地步,这是我阅读过程中最头疼的一个问题。同一个符号,在不同的章节里居然代表了完全不同的物理量。比如,在第一章中,$Q$ 可能代表的是热流量,但到了描述化学反应平衡的章节,它又突然被用来表示反应的吉布斯自由能变化量,虽然脚注里可能有所提及,但这种频繁的符号挪用严重干扰了阅读的连贯性和记忆的稳定性。更糟糕的是,作者似乎默认读者对所有符号的单位都有统一的认知,很多地方只写公式,却鲜有对所用单位(是 SI 制还是英制,用焦耳还是卡路里)的明确标注,尤其在涉及比热容或焓值进行数值计算时,如果单位换算出现丝毫偏差,结果就完全不同。这种疏忽在如此基础和核心的课程中,是完全不可接受的。

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内容的选择上,我感觉这本书过于侧重于那些已经被现有工业标准完全取代的“历史性”理论模型。举个例子,它花了大量的篇幅去详细推导和分析一些基于蒸汽机时代的特定工况下的热效率优化,这些内容在现代能源工程,比如燃气轮机、新型热电材料或者先进制冷循环的应用中,显得有些格格不入,或者说,优先级太低了。相比之下,对于现代工程领域亟需掌握的新兴热力学应用,比如纳米尺度下的热传输、非平衡态热力学的一些基础概念,或者与计算流体力学(CFD)结合的案例分析,介绍得却非常简略,仿佛是匆匆带过。这让作为工程专业学生的我,感觉学到的知识有些“过时”,难以直接应用于我未来可能接触到的前沿技术领域。

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工作用。

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垃圾中的垃圾

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北航考研专用

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明天考工热0.0其实不能算是读过,总感觉这本书我还有太多东西没有学,也许是对只讲部分的教材的天生敬畏吧。其实编得很用心【我才不会说我最喜欢它的答案了呢。。。答案的解题过程真的一丝不苟,良心作。其实我也挺喜欢任课老师的,举手投足就有江浙女子的淡然温婉气质,上课也很用心。书还是要反复读才是啊,字里行间就看到编者的身影了。

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明天考工热0.0其实不能算是读过,总感觉这本书我还有太多东西没有学,也许是对只讲部分的教材的天生敬畏吧。其实编得很用心【我才不会说我最喜欢它的答案了呢。。。答案的解题过程真的一丝不苟,良心作。其实我也挺喜欢任课老师的,举手投足就有江浙女子的淡然温婉气质,上课也很用心。书还是要反复读才是啊,字里行间就看到编者的身影了。

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