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张玉民 著

图书标签:

• 热学
• 物理学
• 传热
• 热力学
• 统计物理
• 能源
• 材料科学
• 工程热物理
• 热工
• 物理

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030151858

版次：2

商品编码：11977840

包装：平装

丛书名： 普通高等教育“十一五”国家级规划教材

开本：16开

出版时间：2006-01-01

用纸：胶版纸

页数：226

字数：278000

正文语种：中文

内容简介

　　《热学（第二版）》简明、系统地阐述了热学的基本内容。作者在准确、清晰地阐述热学基本概念和规律的同时，注重反映与热学内容相关的前沿学科知识以及与其他学科的联系。书中的例题内容丰富、取材广泛，既有利于读者对基本概念和规律的理解，也培养了分析和解决问题的能力。
　　《热学（第二版）》可作为综合大学、工科院校以及师范院校的热学教材，也可供有关人员参考。

内页插图

目录

第1章 热学基础知识与温度
1．1 热学基础知识
1．1．1 热现象及其宏观理论
1．1．2 热运动与热现象的微观理论
1．2 热力学系统、状态与过程
1．2．1 热力学系统
1．2．2 系统状态与状态参量
1．2．3 准静态过程
1．3 热力学第零定律与温度
1．3．1 热力学第零定律
1．3．2 温度
1．3．3 温标
1．4 状态方程
1．4．1 理想气体的状态方程
1．4．2 混合理想气体的状态方程
1．4．3 实际气体的状态方程
1．4．4 简单固体与液体的状态方程
习题1

第2章 热力学第一定律及其应用
2．1 功与热量
2．1．1 功
2．1．2 热量
2．2 内能与热力学第一定律
2．2．1 内能
2．2．2 热力学第一定律
2．3 热力学第一定律的应用
2．3．1 热容量与焓
2．3．2 理想气体的内能与焓
2．3．3 理想气体准静态绝热过程与γ的测量
2．3．4 多孔塞实验与焦耳-汤姆孙效应
2．3．5 循环过程与热机效率
习题2

第3章 热力学第二定律与熵
3．1 热力学第二定律的经典表述
3．1．1 自然界实际热力学过程的不可逆性
3．1．2 热力学第二定律的经典表述
3．2 卡诺定理与热力学温标
3．2．1 卡诺定理
3．2．2 一般ρ、V系统内能U与体积V的关系
3．2．3 热力学温标
3．3 克劳修斯的等式与不等式
3．4 熵与熵增加原理
3．4．1 熵的定义
3．4．2 熵与熵差的计算
3．4．3 热力学基本方程与T-S图
3．4．4 熵增加原理与熵的统计解释
习题3

第4章 麦克斯韦-玻尔兹曼分布律
4．1 理想气体压强公式与温度的统计解释
4．1．1 气体分子动理论与理想气体压强公式
4．1．2 温度的统计解释
4．2 麦克斯韦分布律及其应用
4．2．1 统计规律性与概率分布
4．2．2 麦克斯韦速度分布律
4．2．3 麦克斯韦速率分布律
4．2．4 麦克斯韦分布律的应用
4．2．5 麦克斯韦速率分布律的实验验证
4．3 玻尔兹曼分布律
4．3．1 玻尔兹曼分子数密度分布律
4．3．2 麦克斯韦-玻尔兹曼分布律
4．4 能量均分定理与理想气体的热容量
4．4．1 自由度与能量均分定理
4．4．2 理想气体的内能与热容量
习题4

第5章 气体输运过程的分子动理论基础
5．1 非平衡态与非平衡态过程
5．1．1 平衡态与非平衡态
5．1．2 无序向有序的转变
5．2 气体的热传导过程与能量输运
5．2．1 热传导的实验规律
5．2．2 气体系统热传导实验规律的微观解释
5．2．3 理论所得结果的讨论
5．3 黏滞性与动量输运
5．3．1 黏滞力的实验规律
5．3．2 气体黏滞性实验规律的微观解释
5．3．3 理论结果的讨论
5．4 气体扩散现象与物质输运
5．4．1 气体扩散的实验规律
5．4．2 气体扩散实验规律的微观解释
5．4．3 理论结果的讨论
5．4．4 稀薄气体中的输运过程
习题5

第6章 固、液体性质简介与相变
6．1 固体与液体性质简介
6．1．1 固体性质简介
6．1．2 液体性质简介
6．2 单元系一级相变特征与复相平衡
6．2．1 相与相变
6．2．2 单元系一级相变的普遍特征
6．2．3 复相平衡与相平衡条件
6．2．4 相图
6．2．5 克拉珀龙（Clapeyron）方程
6．3 气液相变与临界点
6．3．1 蒸发与沸腾
6．3．2 饱和蒸气压方程和沸点与压强的关系
6．3．3 临界点
6．4 固液相变与固气相变
6．4．1 固液相变
6．4．2 固气相变
6．5 相变分类与超流和超导现象
6．5．1 相变分类
6．5．2 超流现象与λ相变
6．5．3 超导电性和正常态与超导态相变
习题6
习题答案
附录常用常数表

前言/序言

《热学（第二版）》是一本探讨物质宏观热力学性质的经典著作，旨在为读者构建一个严谨而系统的热力学知识体系。本书以清晰的逻辑线索，深入浅出地剖析了热力学第一、第二、第三定律的核心概念，并在此基础上，详细阐述了热力学过程中能量的转化与守恒、熵的增减原理以及系统的平衡态与非平衡态等关键问题。 在内容的组织上，本书并非简单罗列公式与定理，而是注重概念的引入与发展。开篇即从宏观现象入手，通过对温度、热量、功等基本热学量的直观描述，引导读者理解热力学的研究对象。随后，深入到理想气体的状态方程，为后续的理论推导奠定基础。本书对热容、比热容等概念的讲解细致入微，并结合具体的实验数据与分析，使抽象的理论变得触手可及。 《热学（第二版）》对热力学第一定律的阐述尤为详尽，它不仅解释了能量守恒在宏观系统中的体现，更强调了功和热量作为能量传递方式的异同。书中通过大量实例，如热机的工作原理、物质相变过程中的能量变化等，生动地展现了第一定律的应用。对内能的理解，本书也进行了深刻的探讨，区分了内能与宏观动能、势能的区别，并阐述了影响内能变化的各种因素。 紧随其后的是对热力学第二定律的精彩解读。作者以熵的概念为核心，循序渐进地解释了热力学过程的不可逆性以及自然界中“熵增”的普遍规律。本书对卡诺循环的分析是理解第二定律的关键章节，通过对不同热机效率的比较，深刻揭示了热能转化为有用功的局限性。此外，书中还探讨了孤立系统的熵变、微观状态数与宏观熵之间的关系，为理解熵的统计力学解释打下了基础。对生活中的各种熵增现象，如气体扩散、能量耗散等，都有深入的剖析，帮助读者建立对熵的直观认识。 热力学第三定律的介绍，虽然篇幅相对精炼，但其核心思想——绝对零度的不可达性，以及熵在绝对零度下趋于零的结论，都被清晰地阐述。本书也简要提及了第三定律的意义，即为确定热力学函数的绝对值提供了基准。 除了热力学三大定律，本书还对多个重要热力学过程进行了深入分析。例如，对等温过程、等压过程、等容过程和绝热过程的详细推导，展示了不同条件下系统状态量的变化规律。对理想气体自由膨胀、焦耳-汤姆逊效应等现象的解释，也体现了作者对热力学基本原理的深刻理解。 《热学（第二版）》在阐述理论的同时，非常重视与实际应用的结合。书中包含了大量与工程、材料、生命科学等领域相关的案例，例如，热机的效率优化、制冷技术的工作原理、材料的热胀冷缩特性等。这些案例的选择，旨在帮助读者认识到热力学原理在现代科技和社会发展中的重要作用。 本书的另一个亮点在于其对数学方法的运用。作者在推导和解释热力学定律时，恰当引入了微积分、偏微分方程等数学工具，但同时也注意避免过于艰深的数学推演，力求使内容既严谨又易于理解。对于初学者，本书提供了必要的数学背景知识，并循序渐进地引导其掌握相关的数学技巧。 在教材的编写风格上，《热学（第二版）》力求严谨而又不失生动。语言简洁明了，避免了晦涩难懂的术语堆砌。每一章节的开头都设定了明确的学习目标，章节结尾则进行了重要的概念总结，便于读者回顾和巩固。本书还设置了大量的习题，涵盖了从概念理解到复杂计算的各个层面，这些习题的设计，旨在帮助读者深入理解教材内容，并培养解决实际问题的能力。 对于那些希望深入了解物质世界基本运行规律的读者，《热学（第二版）》无疑是一本不可多得的参考书。它不仅是一本教科书，更是一本引人入胜的探索之旅，带领读者在热力学的世界里，感受能量的律动，理解万物的演化。本书的出版，为广大师生、研究人员以及对热力学感兴趣的社会读者，提供了一个全面、深入、且富有启发的学习平台。它鼓励读者跳出书本的限制，去观察、去思考、去发现热力学原理在日常生活和自然现象中的体现，从而激发对科学的探索热情。 本书对热力学平衡态和非平衡态的讨论，也触及了前沿的研究领域。在平衡态部分，详细阐述了吉布斯自由能、亥姆霍兹自由能等热力学势的概念，以及它们在判断系统平衡和自发过程方向中的作用。对于非平衡态热力学，本书虽然篇幅有限，但却引入了重要的概念，如熵产生率、热力学流动等，为读者打开了通往更广阔研究领域的大门。 此外，《热学（第二版）》还对一些常见的热力学悖论或易混淆的概念进行了澄清。例如，关于永动机的可能性，本书从能量守恒和第二定律的角度进行了透彻的解释，消除了读者可能产生的误解。对热力学与统计力学之间联系的简要提及，也为有志于深入研究的读者指明了方向。 总而言之，《热学（第二版）》以其严谨的科学态度、清晰的逻辑结构、丰富的案例分析以及与时俱进的内容更新，成为一本在该领域具有重要参考价值的著作。它不仅为读者提供了扎实的热力学基础知识，更重要的是，它培养了读者严谨的科学思维方式和解决问题的能力。本书的价值在于，它能够帮助读者理解我们所处的世界是如何运作的，从最微观的粒子运动，到最宏观的宇宙演化，热力学原理无处不在，而这本书，正是开启这扇理解之门的钥匙。

评分☆☆☆☆☆

刚拿到这本《热学》，我以为会是一本非常厚重、非常学术的书，但翻开之后，却发现它有一种独特的亲和力。作者的语言风格非常流畅，虽然涉及的物理概念很深奥，但他总能用相对通俗易懂的比喻来解释，让我这个非专业出身的人也能勉强跟上节奏。印象最深的是关于热力学第二定律的讲解，书中列举了很多生活中的例子，比如为什么热咖啡会变凉，为什么房间会越来越乱，这些看似平常的现象，在作者的笔下，都成了理解宏观世界熵增原理的绝佳注脚。而且，作者非常注重逻辑的严谨性，每一章的内容都环环相扣，读起来就像在解一道精巧的数学题，每一步都力求准确无误。我特别喜欢书中的一些图示，清晰直观，帮助我更好地理解抽象的概念。总的来说，这是一本能够激发你学习兴趣，并让你在不知不觉中提升科学素养的好书。

评分☆☆☆☆☆

这本书，我断断续续地读了几个月，真的感觉像是跋涉在知识的海洋中，时而惊涛骇浪，时而风平浪静。作者的叙述方式，怎么说呢，有点像一个经验丰富的老教授，他不会直接给你答案，而是循序渐进地引导你思考。有时候，我看着那些公式和推导，会觉得脑袋一片空白，但鬼使神差地，过一会儿又会豁然开朗。特别是关于熵的部分，简直是挑战我的逻辑极限，感觉大脑都被重新洗牌了一遍。不过，也正因为如此，当一些概念终于被我理解透彻的时候，那种成就感是无与伦比的。书中穿插的一些历史典故和科学家的故事，也让原本枯燥的理论变得生动有趣，让我觉得自己不仅仅是在学习一门学科，更是在与人类智慧的火花进行交流。我觉得对于那些希望深入理解物理世界运作原理的人来说，这本书绝对是一笔宝贵的财富，虽然过程可能需要付出一些耐心和努力。

评分☆☆☆☆☆

不得不说，这本书的“前沿性”让我印象深刻。在许多地方，作者都触及到了热学领域的一些最新研究进展和争议性话题。虽然这些内容对我来说理解起来有些吃力，但能够接触到这些前沿的知识，还是让我感到非常兴奋。书中关于信息与热力学的关系，以及量子热力学的一些基本概念，都让我对这个学科有了更广阔的认知。作者并没有回避其中的难度，而是以一种非常开放的态度，鼓励读者去探索和思考。这种敢于挑战未知、积极探索的治学精神，在书中得到了很好的体现。阅读过程中，我常常会产生很多新的疑问，但幸运的是，作者在某些地方会给出一些引导性的思考方向，让我不至于迷失在知识的海洋中。总而言之，这是一本能够拓展你的视野，让你对热学这门学科产生更深层次兴趣的优秀读物。

评分☆☆☆☆☆

这本《热学》给我的感觉，更像是一个物理学家的“私语录”。作者的视角非常独特，他不仅仅是在陈述理论，更是在分享他自己对这些物理现象的深刻体悟。有时候，他的一些观点会让我眼前一亮，甚至会颠覆我之前的一些固有认知。比如说，关于能量守恒的讨论，书中并没有停留在课本上的简单定义，而是探讨了能量在不同形式转换过程中所体现出的深刻哲学意义。阅读的过程，就像是在和一位智者对话，他会提出一些让你深思的问题，并引导你去寻找答案。虽然书中有些部分确实需要反复揣摩，甚至会让我感到困惑，但正是这种挑战，让我对热学有了更深入的理解。而且，作者在引用大量前人的研究成果的同时，也融入了自己独到的见解，使得这本书既有学术的严谨性，又不失思想的原创性。

评分☆☆☆☆☆

我发现，这本书最大的特点在于它的“实践导向性”。虽然它是一本理论书，但作者却花了大量的篇幅去探讨实际应用，这一点让我非常惊喜。书中关于热机效率的分析，不仅仅是简单的公式计算，还深入到了工业生产和能源利用的实际问题，让我看到了理论知识如何在现实世界中发挥巨大的作用。读到后面，我甚至觉得自己在读一本关于工程学的入门指南。作者在阐述一些复杂概念时，会不自觉地联想到生活中的种种现象，这种联系非常紧密，让枯燥的公式和定律变得鲜活起来。而且，这本书的排版设计也相当用心，重点内容用粗体或者斜体标出，一些关键的公式会配有详细的推导过程，这对于想要深入学习的读者来说，无疑是极大的便利。我个人认为，这本书非常适合那些希望将理论知识与实际应用相结合的学生或工程师。