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王承阳，王炳忠著 著

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出版社： 冶金工业出版社

ISBN：9787502472986

商品编码：29729214738

包装：平装

出版时间：2016-09-01

基本信息

书名:工程热力学

定价：38.00元

售价：25.8元,便宜12.2元,折扣67

作者:王承阳,王炳忠著

出版社：冶金工业出版社

出版日期：2016-09-01

ISBN：9787502472986

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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本书共共分1l章，包括绪论，基本概念，热力学**定律，气体和蒸气的 性质及热力过程，热力学第二定律，实际气体的性质及热力学一般关系式，气 体与蒸汽的流动——可压缩流体流动的热力学分析，动力循环，制冷循环，湿 空气及其热力过程，化学热力学基础。 本书可供热能与动力工程或能源与动力工程专业、新能源科学与工程专 业、建筑环境与设备专业以及相关专业的本科学生使用，也可供动力、能源等 相关领域的工程技术人员参考。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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燃烧的智慧：能量的转换与利用 本书并非一本枯燥的公式堆砌，而是对我们赖以生存的物质世界中，能量如何在微观粒子之间传递、如何在宏观系统内转化、以及如何被人类智慧所捕获和利用的深度探索。我们将从能量最基本的形式——热的本质开始，循序渐进地揭开它背后深邃的物理规律，并将其与机械功、电能、化学能等其他能量形式的联系娓娓道来。 第一章：热的语言——温度、热量与内能 我们日常生活中常常提及“热”，但“热”究竟是什么？它仅仅是触摸时的感受吗？本章将带您穿越微观世界，理解物质是由无数微小粒子组成的，而温度正是这些粒子运动剧烈程度的宏观体现。我们将深入探讨不同测量尺度下的温度概念，从绝对零度的冰冷奥秘到高温火焰的炽热挑战。 接着，我们将区分“热”与“热量”。热量并非物质本身所固有，而是能量在温差驱动下的转移过程。我们将学习如何量化这种能量转移，理解卡路里、焦耳等单位的由来，以及不同物质对热量的吸收和释放能力——比热容的差异如何影响着我们周围世界的温度变化。 更进一步，我们将揭示“内能”这一核心概念。内能是物质内部所有微观粒子动能和势能的总和，它构成了物质存在的基础。我们将了解，虽然我们无法直接测量内能，但可以通过改变物质的状态（如加热、做功）来改变其内能。这为理解后续能量转化奠定了坚实的基础。 第二章：能量的律动——热力学第一定律的宏伟篇章 “能量守恒”——这或许是科学中最令人敬畏的定律之一。本章将深入剖析热力学第一定律，它断言能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个系统转移到另一个系统。我们将以清晰的图示和生动的案例，展示能量在不同形式之间的相互转化。 我们将探讨“功”在能量转化中的角色。机械功，如活塞的运动、涡轮的旋转，都是将能量从一种形式传递到另一种形式的有力证明。我们将学习如何计算不同工况下的功，理解等温过程、等压过程、等容过程以及绝热过程对系统做功的影响。 本章还将重点阐述热力学第一定律在实际中的应用，例如内燃机的工作原理，蒸汽机如何将热能转化为机械能，以及制冷设备如何通过能量的巧妙转移来实现降温。我们将理解，每一次能量的转换，都遵循着这一定律的严格约束。 第三章：不可逆转的潮流——热力学第二定律的熵之谜 如果第一定律描述的是能量的“量”，那么第二定律则揭示了能量转化的“质”和“方向”。本章将带领读者踏入“熵”的迷人领域。熵，可以被理解为系统混乱度或无序度的度量。我们将看到，在任何自发过程中，孤立系统的总熵总是增加的。 我们将探讨“热寂”的可能性，并理解其深远意义。热力学第二定律并非否定能量转化的可能，而是限定了能量转化的方向和效率。我们将学习卡诺循环这一理想热机的概念，理解其理论效率的极限，并认识到所有实际热机的效率都低于卡诺效率，这是因为不可避免的能量损耗和熵的增加。 本章还将深入研究“热力学第二定律”在自然界和人类社会中的普遍体现。从森林的衰败到宇宙的演化，从信息的传递到经济的运行，熵增原理无处不在。我们将理解，生命的诞生与发展，恰恰是在局部区域内通过消耗外部能量，实现熵的减少，从而在整体上遵循熵增的宏观趋势。 第四章：物质的内在动力——热力学第三定律与绝对零度 我们已经探讨了能量的转化和方向，那么物质的最低能量状态是什么样的呢？本章将介绍热力学第三定律。该定律指出，当温度接近绝对零度时，完美晶体的熵趋近于零。这意味着在绝对零度下，物质的微观粒子运动几乎停止，系统达到最低能量状态。 我们将深入理解绝对零度的概念，以及为何它是一个无法企及的理论极限。我们将探索接近绝对零度时物质呈现出的奇特现象，例如超导和超流，这些反常的性质为我们理解物质的微观结构和相互作用提供了宝贵的线索。 本章还将联系前两一定律，探讨热力学第三定律对于理解物质相变、化学反应平衡等问题的重要性。它为我们提供了一个精确的零点参照，使得对物质的能量状态进行绝对量化成为可能。 第五章：能量的翅膀——功、热与系统状态的交互 本章将进一步整合前几章的知识，深入探讨系统在能量传递和转化过程中的具体表现。我们将详细分析不同过程（等温、等容、等压、绝热）中，系统与外界的能量交换——即“功”和“热”——如何影响系统的内能和状态。 我们将通过具体的工程实例，例如发动机的工作循环、压缩机制冷过程，来演示这些热力学过程的实际应用。我们将学习如何使用状态方程来描述物质的状态，并理解压力、体积、温度之间的相互关系。 本章还将引入“焓”这一重要概念。焓是内能与压力-体积功的总和，它在等压过程中特别有用，因为它直接反映了在恒定压力下系统吸收或释放的热量。我们将通过计算和图示，清晰地展示焓的变化如何与实际工程过程联系起来。 第六章：气体之舞——理想气体与真实气体的行为 气体作为最常见的物质形态之一，其行为的理解对于热力学至关重要。本章将首先介绍“理想气体”模型，它为我们提供了一个简化的分析框架。我们将学习理想气体状态方程（PV=nRT），并理解其背后所蕴含的假设。 然而，现实世界中的气体并非总是遵循理想状态。因此，我们将进入“真实气体”的领域，探讨范德华方程等更为精确的模型，理解气体分子间的相互作用以及分子自身体积对气体行为的影响。 本章还将讨论气体的压缩、膨胀、混合等过程，以及这些过程如何与热力学定律相互作用。我们将通过实际案例，例如气体的储运、气动工具的工作原理，来展示对气体行为深入理解的实用价值。 第七章：相变的奥秘——液态、固态与气态的转变 物质的存在形式并非一成不变，固态、液态、气态之间的相互转变，即“相变”，是自然界普遍存在的现象。本章将深入探讨相变背后的热力学机制。我们将学习相图的概念，理解不同压力和温度下物质的稳定相，以及三相点和临界点的意义。 我们将分析相变过程中能量的吸收与释放，例如水的蒸发与凝结、冰的融化与结冰。我们将学习潜热（如汽化潜热、熔化潜热）的概念，并理解它们在许多工业过程中的应用，如蒸馏、干燥和冷却。 本章还将触及溶液、混合物以及合金等复杂体系的相变行为，为理解更广泛的物质科学问题提供基础。 第八章：能量的捕获者——热机与制冷设备 本章将聚焦于如何将热力学原理转化为实际的能量利用设备。我们将详细分析各种“热机”的工作原理，包括蒸汽动力装置、内燃机、燃气轮机等，理解它们如何将热能转化为机械能，并讨论影响其效率的关键因素。 同时，我们将深入探讨“制冷设备”的设计与工作机制，如冰箱、空调等。我们将理解它们如何利用制冷循环，通过对工质的压缩、膨胀和相变，将热量从低温区域转移到高温区域，从而实现制冷效果。 本章还将简要介绍热电联产、热泵等先进的能量利用技术，展示人类在高效利用和转换能量方面的持续创新。 第九章：化学的驱动力——化学反应与热力学 化学反应的发生往往伴随着能量的吸收或释放。本章将揭示热力学在化学领域的核心作用。我们将引入“化学热力学”的概念，学习如何利用热力学定律预测化学反应的自发性。 我们将学习“生成焓”和“燃烧焓”等概念，并理解它们在计算反应热中的应用。我们将探讨“吉布斯自由能”这一关键指标，它能够同时考虑焓变和熵变，从而准确判断化学反应在给定温度和压力下的方向。 本章还将讨论化学平衡的概念，并解释热力学如何指导我们选择合适的反应条件，以提高产率和效率。 第十章：能量的未来——可持续能源与挑战 在面临日益严峻的能源危机和环境挑战时，热力学原理为我们指明了方向。本章将展望能量利用的未来，重点关注“可持续能源”的发展。我们将讨论太阳能、风能、地热能、生物质能等可再生能源的热力学特性和利用潜力。 同时，我们将反思当前能源体系中的不足，例如化石燃料的局限性，以及如何通过提高能源效率、发展先进储能技术来应对挑战。我们将探讨碳捕获与封存、氢能等前沿技术，理解它们在构建低碳社会中的关键作用。 本章将强调，对热力学基本原理的深刻理解，是推动能源技术革新、实现可持续发展目标不可或缺的智慧基石。 本书旨在为您打开一扇通往能量世界的大门，让您不仅了解“是什么”，更能理解“为什么”以及“如何做”。通过对热力学原理的细致剖析和丰富案例的展示，您将深刻体会到能量在自然界和人类文明中的核心地位，并为应对未来的能源挑战注入更深的洞察力。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计真是让人眼前一亮，封面采用了一种低饱和度的深蓝色，搭配烫金的字体，显得既沉稳又不失现代感，一看就是一本有分量的专业书籍。内页纸张的选择也挺用心，不是那种廉价的纸张，有一定的厚度和质感，阅读起来对眼睛比较友好，长时间翻阅也不会有太强的疲劳感。我尤其欣赏它在排版上的细节处理，字体大小适中，行距留得恰到好处，使得复杂的公式和图表在版面上能够清晰地呈现出来，即便是初次接触这个领域的读者，也能比较顺畅地跟上作者的思路。装订方面也比较结实，书脊处理得很平整，感觉可以经受住反复查阅的考验，相信它能陪我度过好几年的学习时光。这本书的整体呈现，给我一种非常专业且值得信赖的感觉，看得出出版社在制作过程中是下了不少功夫的，这对于一本学术著作来说，无疑是加分项。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容组织逻辑清晰得令人赞叹，作者似乎非常擅长将复杂抽象的概念分解成易于理解的步骤。开篇部分的介绍部分，并没有直接跳入深奥的定律推导，而是先用一系列生活中的实例来引导读者建立宏观的认知框架，这种“润物细无声”的教学方式，极大地降低了学习的心理门槛。随后，进入到基础热力学定律的阐述时，每一个定义、每一个公设都经过了严谨的逻辑铺垫，让人感觉这些理论不是凭空出现的，而是自然而然推导出来的必然结果。图示的运用更是高明，那些流程图和状态变化图，简洁却信息量巨大，它们完美地弥补了纯文字描述的不足，让能量的流动和物质的转化过程变得可视化，我发现自己对很多原本模糊的“热力学循环”概念，一下子就清晰起来了。这种层层递进、循序渐进的结构，让阅读过程变成了一种探索和发现的享受，而不是单纯的知识灌输。

评分☆☆☆☆☆

我特别喜欢作者在处理“例题”和“习题”这块所采用的独特视角。这本书里的例题，远不止是简单的数值计算练习那么简单，它们更像是微型的“案例分析”。每一个例题的设置都紧密贴合了实际工业场景，比如燃气轮机的效率优化，或者制冷剂的选择对系统性能的影响，这些都让人感觉自己学的知识是有实际应用价值的，而不是孤立的数学模型。更绝的是，作者在讲解解题思路时，总会提供不止一种思路，比如，既有传统的基于能量守恒的解法，也有从熵增原理出发的分析角度，这极大地拓宽了读者的思维广度。至于配套的课后习题，难度梯度设计得非常合理，从基础巩固到综合应用，再到一些需要深度思考的开放性问题，层次分明，让人既有完成任务的成就感，又不会因为难度过高而产生挫败感，是检验和巩固学习成果的绝佳工具。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格可以说是教科书中的一股清流，它摆脱了那种陈旧的、晦涩难懂的“学术腔调”，转而采用了一种既严谨又不失亲和力的叙述方式。作者在解释一些关键概念时，偶尔会穿插一些历史典故或者早期科学家的思维片段，这不仅增加了阅读的趣味性，更重要的是，它帮助我们理解了这些定律是如何在历史长河中被一步步确立和完善的，增添了一份人文色彩。例如，在阐述卡诺循环的不可逆性时，作者的描述充满了对那个时代科学家智慧的敬意，读起来让人心潮澎湃。行文流畅自然，即使是面对诸如“微正则系综”这类略显高深的理论时，作者也能用极其简洁、精准的措辞进行概括，让人感到茅塞顿开，仿佛有一位经验丰富的导师在你耳边轻声细语地讲解，而不是面对一本冷冰冰的参考书。

评分☆☆☆☆☆

作为一本专业的参考资料，这本书的参考价值远超出了其作为教材的范畴。我发现它在附录和延伸阅读部分做得极为出色，这才是真正体现其深度的地方。它没有仅仅停留在基础的麦克斯韦方程组和热力学基本关系式上，而是非常专业地提供了大量的热力学性质表，这些表格的数据准确、更新及时，包含了多种常用工质在不同温压条件下的详细参数，这对于我们进行实际工程设计工作时，是非常宝贵的即查即用的资料库。更不用说，作者在章节末尾给出的“进一步探讨”的建议，深入到了相变动力学、非平衡态热力学等前沿领域，这无疑为有志于继续深造或从事研究工作的读者指明了方向，让这本书从一本“学会知识”的书，变成了一本“开启研究”的起点，其实用性和前瞻性是无可挑剔的。