物理能量转换世界——扑朔迷离的热动力学 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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吴波著 著

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出版社： 现代出版社

ISBN：9787514310412

商品编码：29692370348

包装：平装

出版时间：2012-11-01

基本信息

书名：物理能量转换世界——扑朔迷离的热动力学

定价：23.80元

作者：吴波著

出版社：现代出版社

出版日期：2012-11-01

ISBN：9787514310412

字数：

页码：

版次：1

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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热能是人类生活中不可或缺的能源之一，吴波编著的《扑朔迷离的热动力学》从热能现象、热能原理、热能的特点及应用、生活中的热能奇观等方面八手，以图文结台的表述方式，将青少年带入一个妙趣横生的热能空间。
《扑朔迷离的热动力学》是一本少儿科普类书籍。

目录

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生活现象中的热学原理 水杯里的热为什么会跑掉 冰棍冒气 牯手的铁块 飞机的烟迹 开水不响，响水不开 开水不一定是熟水 膨胀的金属环 暖气片安在什么地方暖 棉袄能给你热量吗 热气球运动 “热得快”的奥秘 温度计里的奥秘 “温暖”的冰屋热学揭秘 热学 温度与温标 温度的测量 热能 热胀冷缩——热平衡的表现 热传递三方式 蒸发和沸腾 能量守恒和转化定律的发现 热力学第二、第三定律 宇宙热寂说与“黑洞理论”的探讨热学简史 热本性说 近代热学 中国古代热学发展史 蒸汽机的革命 热与能转化的机器——内燃机 传导理论的建立 分子的热运动 混合量热问题 潜热的发现热与环境 可怕的温室效应 酷暑寒冬的厄尔尼诺 冷热交替的拉尼娜 城市里的热岛效应热的应用 地热能 太阳能 海洋温差能 人造太阳 太阳能热水器 液晶态与等离子体 超导的发现和应用 节流制冷

作者介绍

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文摘

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序言

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《物理能量转换世界——扑朔迷离的热动力学》 导论：能量的无尽变换与热力学的迷雾 在浩瀚的宇宙尺度上，能量是驱动一切运转的根本动力。从微观粒子的随机跃迁到宏观天体的宏伟运动，无不浸润着能量的深刻影响。而“热动力学”，作为一门研究能量及其转换规律的学科，更是揭示了这一驱动力的本质与限制。然而，热动力学并非一个全然清晰明了的领域，其中充斥着令人着迷的悖论、难以捉摸的边界以及与我们直觉相悖的现象。本书，并非对热动力学概念的简单罗列或定理的机械讲解，而是旨在带领读者深入探索物理能量转换世界的深层奥秘，特别是那些在“扑朔迷离”之处闪耀着智慧火花的领域。 我们将从最基础的能量概念出发，不仅仅是教科书中定义的“做功的能力”，而是深入探讨能量的多种形态——动能、势能、内能、辐射能等等，以及它们之间如何相互转化，构成了一个动态的能量转换网络。但真正的挑战在于，每一次能量转换并非百分之百的效率，总会有一些能量以某种形式“散逸”出去，这便是热力学第二定律的深刻内涵——熵增。本书将深入剖析熵的概念，不仅仅是“混乱度”的度量，更是系统演化方向的指示器。我们将看到，熵增原理如何支配着宇宙的宏观趋势，从星辰的演化到生命的诞生与消亡，无不遵循着这一普遍规律。 然而，当我们试图将热力学定律应用于现实世界的复杂系统时，麻烦便随之而来。“扑朔迷离”之处，正是热力学定律看似清晰，但在实际应用中却常常遭遇瓶颈，引发诸多疑问。例如，那些看似违反热力学第二定律的“永动机”的设想，它们为何最终归于失败？是定律本身的局限，还是我们对能量转换过程理解的偏差？本书将不仅仅介绍经典的热力学理论，更将触及现代物理学的前沿，探讨在微观尺度下，量子效应如何挑战我们对能量和熵的传统认知。 第一章：能量之源——万物的基础 在深入热动力学的迷雾之前，我们必须首先清晰地认识能量的本质。本书将打破“能量守恒”这一最广为人知的概念，从更宏观的视角审视能量的来源与去向。我们将探讨宇宙的能量预算，从大爆炸的初始能量，到恒星燃烧产生的辐射能，再到地球内部的地热能，以及我们赖以生存的生物能。 能量的多重面貌：从宏观的机械能、热能、化学能，到微观的电磁能、核能，甚至连接时空的引力能，我们将一一梳理它们各自的特性与相互转化的可能。例如，太阳的光芒如何从核聚变转化为光子，穿过真空，最终被植物吸收，通过光合作用转化为化学能，再通过食物链传递，最终驱动生物体的生命活动。 能量的“质量”与“形式”：爱因斯坦的质能方程 E=mc² 并非仅仅是一个数学公式，它深刻地揭示了质量与能量之间密不可分的联系。本书将探讨在核反应等极端条件下，质量如何转化为巨大的能量，以及反之亦然。我们将理解，能量并非总是以我们熟悉的“热”或“力”的形式存在，它可能被“储存”在质量之中，等待被释放。 能量的“可用性”与“耗散”：热动力学并非仅仅关注能量的总量，更关注能量的“可用性”，即能够用来做功的能量。我们将深入探讨能量的耗散过程，了解为何每一次能量转换都会伴随着一部分能量转化为低品质的、难以利用的热能，以及这一过程的不可逆性。 第二章：熵的低语——不可逆性的根源 熵，这个常常被比喻为“混乱度”的词语，是热力学第二定律的核心。然而，它远比“混乱”二字所能表达的更为深刻。本书将从不同的角度解读熵，理解它如何决定着自然界的演化方向。 统计力学的视角：我们将抛开宏观的表象，深入到微观粒子的随机运动。通过玻尔兹曼熵的定义，理解熵与微观状态数量的关联。一个系统拥有越多的微观可能性，其熵就越高。这种统计上的必然性，解释了为何气体总是会扩散，为何热量总是从高温物体流向低温物体。 信息论的联系：令人惊讶的是，熵的概念在信息论中也扮演着关键角色。我们将探讨信息熵与热力学熵之间的潜在联系，理解信息丢失如何对应于熵的增加。这或许能为我们理解宇宙的演化提供新的视角。 时间的箭头：熵增原理为时间提供了一个不可逆的“箭头”。我们从未见过破碎的杯子自行复原，也从未见过蒸汽自行凝聚成水。本书将深入探讨为何我们感知到的时间是线性的，并且总是向前流动，而熵的不断增加正是这一现象的根本解释。 第三章：热动力学的界限——永动机的幻影与现实的约束 历史上，无数的科学家和发明家试图制造“永动机”，即能够不断输出能量而不消耗任何能量的机器。然而，所有这些尝试都以失败告终。本书将深入分析为何永动机违背了热力学定律，并探讨热力学定律在现实世界中的实际应用限制。 第一类永动机的破灭：如果一台机器能够凭空产生能量，那么它就违背了能量守恒定律。我们将详细解析第一类永动机的设想，并从能量守恒的角度揭示其不可能。 第二类永动机的幻灭：即使不凭空产生能量，如果一台机器能够将热量完全转化为功，而没有任何能量损耗，那么它也将违背热力学第二定律。我们将分析第二类永动机的原理，并解释为何热量总是会以某种形式耗散，导致效率的损失。 现实世界的效率限制：在现实世界中，没有任何能量转换过程能够达到百分之百的效率。本书将探讨各种实际的能量转换设备，如内燃机、发电机、热电站等，分析它们的效率限制，并介绍为了提高效率而进行的各种工程改进。 第四章：微观世界的回响——量子热力学初探 当我们将目光投向微观粒子时，经典的热力学定律似乎不再那么“理直气壮”。量子力学中的一些特性，如不确定性原理、量子叠加等，为我们理解能量转换和熵带来了新的挑战和机遇。 量子纠缠与能量传递：量子纠缠这种奇特的量子现象，是否能够影响能量的传递和转换？本书将探讨一些前沿的研究，试图理解量子纠缠在热力学过程中的作用。 量子效应下的熵：在量子系统中，熵的定义和行为是否与经典情形有所不同？我们将介绍量子熵的概念，并探讨它与量子信息、量子计算等领域的关联。 小系统的热力学：当系统的尺度变得非常小时，例如单个分子或量子点，经典的热力学定律是否仍然适用？本书将介绍小系统热力学的研究进展，探讨在这些极端条件下，能量和熵的行为有何特殊之处。 第五章：宇宙的最终命运——热力学与宇宙学的交汇 热力学第二定律预示着一个“热寂”的宇宙，一个所有能量都均匀分布，熵达到最大值的状态。本书将探讨热力学定律在宇宙学中的应用，以及它对宇宙最终命运的启示。 宇宙的膨胀与熵增：宇宙的膨胀是否伴随着熵的增加？本书将探讨宇宙学模型与热力学第二定律的兼容性，以及宇宙的演化过程是否遵循熵增原理。 黑洞与热力学：黑洞，这个宇宙中最神秘的天体之一，是否也遵循热力学定律？我们将介绍霍金辐射等理论，探讨黑洞的熵以及它在宇宙能量平衡中的作用。 生命与“负熵”：生命体在不断地从环境中获取低熵物质，并排出高熵废物，从而维持自身的有序性。这是否与熵增原理相悖？本书将探讨生命作为一个“负熵”系统，如何在普遍的熵增趋势中生存和繁衍。 结语：拥抱未知，探索无尽 《物理能量转换世界——扑朔迷离的热动力学》并非要为你揭开所有谜底，而是要激发你对能量转换和热力学深层规律的好奇心。热动力学是一个充满活力且不断发展的领域，其中的“扑朔迷离”之处，正是科学探索的沃土。通过对本书内容的深入理解，希望你能以更广阔的视野，更深刻的洞察力，去审视我们身边的物理世界，去感受能量在无尽变换中展现出的无穷魅力。这趟探索之旅，将引导你走向对物理世界更深层次的理解，让你在能量的宏大叙事中，找到属于自己的认知坐标。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计倒是挺吸引人的，那种带有神秘感的水波纹和能量流动的图案，让人忍不住想一探究竟。我平时就对一些比较抽象的概念很感兴趣，尤其是关于能量的，总觉得它隐藏着很多我们尚未理解的奥秘。这本书的书名“物理能量转换世界——扑朔迷离的热动力学”听起来就很有深度，好像一下子就把我拉进了一个充满未知和挑战的领域。虽然我并不是物理学专业出身，但对那些能够解释世界运行规则的理论总是抱有好奇心，总是想从更宏观的角度去理解我们所处的世界。这本书的标题里“扑朔迷离”这个词，更是吊足了我的胃口，它暗示着这本书的内容可能并不那么直观，需要读者花费心思去琢磨，去抽丝剥茧，去解开那些缠绕的谜团。我猜想，这本书可能会涉及一些热力学基本定律，但会以一种全新的视角去解读，或许会颠覆我以往对这些概念的认知。我很期待能够通过这本书，对能量的转换过程有一个更深刻、更系统的理解，或许还能从中找到一些科学与哲学思考的连接点。

评分☆☆☆☆☆

这本书的书名听起来就像一部科幻小说，充满了探索未知和解开宇宙奥秘的想象空间。我一直对那些能够解释宏观宇宙运行规律的学科充满敬畏，而热动力学恰恰是其中至关重要的一环。当我在书店看到这本书时，它的标题“物理能量转换世界——扑朔迷离的热动力学”立刻吸引了我。那种“扑朔迷离”的感觉，让我觉得它不是一本枯燥乏味的教科书，而更像是一场智力冒险。我猜想，这本书可能不仅仅是在讲述冰冷的科学公式，而是在通过生动有趣的案例和深入浅出的讲解，带领读者一步步走进能量转换的奇妙世界。我特别期待它能解释一些生活中我们司空见惯但却难以深入理解的现象，比如为什么蒸汽机能够产生动力，或者为什么冰箱能够制冷。如果这本书能够将这些复杂的物理原理，用一种既严谨又不失趣味的方式呈现出来，那对我来说绝对是一次难得的学习机会。我希望能通过阅读这本书，对“能量”这个概念有一个更加立体和多维度的认识，不仅仅是停留在课本上的定义，而是能够感受到它在我们生活和宇宙中无处不在的影响力。

评分☆☆☆☆☆

这本《物理能量转换世界——扑朔迷离的热动力学》的书名，读起来就有一种引人入胜的魔力，让我忍不住想要探究它的内容。我一直觉得，能量是这个世界最基础、也最神秘的存在之一，而热动力学则是理解能量转换的关键。书名中的“扑朔迷离”四个字，更是让我觉得这本书不仅仅是简单的知识科普，而是在引导读者去探索那些尚未被完全揭示的科学谜团。我猜想，这本书可能会涉及到一些我们日常生活中经常会接触到的能量转换现象，但会从更深层次的物理原理去解释它们。或许，作者会用一些非常巧妙的比喻或者案例，将那些抽象的公式和定律变得生动有趣，让像我这样没有专业背景的读者也能有所领悟。我特别期待能够通过这本书，理解能量守恒和能量耗散的原理，以及它们在不同场景下的具体体现。这本书的标题给我一种感觉，它不仅仅是关于科学，更是在讲述一个关于世界运作规律的宏大故事，充满了智慧的闪光点，等待着我们去发掘。

评分☆☆☆☆☆

当我在书店的架子上瞥见《物理能量转换世界——扑朔迷离的热动力学》时，我的目光立刻被它独特而富有想象力的书名所吸引。我一直对那些能够解释世界运行本质的学科充满了好奇，而热动力学正是其中一个既古老又充满活力的领域。“扑朔迷离”这个词，更是激起了我内心深处的探索欲，仿佛它不仅仅是在讲述物理定律，更是在揭示那些隐藏在现象背后的深刻奥秘。我猜测，这本书的作者一定能够以一种非常独特且引人入胜的方式，将那些复杂的物理概念变得易于理解。我期待它能帮助我突破对能量的固有认知，去理解能量在不同形式之间的转换过程，以及这些过程是如何影响我们周围的一切。这本书的书名给我一种强烈的预感，它会是一次关于物理世界和我们自身理解的奇妙旅程，充满了智慧的挑战和令人惊喜的发现，让我对未知的世界充满了向往。

评分☆☆☆☆☆

我一直对那些能够解释事物背后深层原因的学问特别着迷，而物理学无疑是其中最能满足我求知欲的领域之一。当我在书架上看到《物理能量转换世界——扑朔迷离的热动力学》这本书时，那个充满诗意和神秘感的书名立刻吸引了我。我猜想，这本书的作者一定是一位对热动力学有着深刻理解，并且善于将复杂概念通俗化的大家。我对于“扑朔迷离”这个词非常感兴趣，它暗示着这本书的内容可能并不像表面看起来那么简单，而是隐藏着一些需要读者仔细品味和思考的智慧。我期待这本书能够为我打开一扇新的窗户，让我能够用全新的视角去审视我们所生活的这个世界，去理解能量是如何在各种形态之间转换，又是如何驱动着宇宙万物的运行。我希望这本书能够帮助我理解一些日常生活中看似平常的现象，比如火焰为什么会燃烧，或者为什么冰会融化，然后从中发现那些隐藏在背后的物理学原理。这本书的书名本身就给我一种强烈的吸引力，让我相信它能够提供一些我从未接触过的深刻见解。