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肖敏，杨广军 著

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店铺： 北京爱读者图书专营店

出版社： 天津人民出版社

ISBN：9787201071664

商品编码：29692306723

包装：平装

出版时间：2011-08-01

基本信息

书名：阅读文库 解码科学：品味热的世界

定价：25.80元

作者：肖敏,杨广军

出版社：天津人民出版社

出版日期：2011-08-01

ISBN：9787201071664

字数：

页码：200

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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人们认识热的本质经历了很长一段的摸索过程。首先从宏观的热现象出发，认识了热是一种运动形态，总结出了热力学的规律，然后进一步从物质的原子构造出发，认识了这种运动形态的本质，认识了热状态与分子的无规则运动有密切的关系，并总结出了分子运动论和统计物理学的规律……
在本书中，我们要循着历史上人们对于热现象的认识过程进入热的世界，品味那冰天雪地，品味那烈日炎炎，品味那原子如精灵般的不断跳动，品味那聪明才智创造的清凉世界。让我们一起进入这探索与科学的世界吧……

目录

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无处不在——热现象
无声无息——蒸发现象
吞吞吐吐——沸腾现象
无私奉献——热的传递
普遍规律——热胀冷缩
世间冷暖知多少——温度和温标
测量温度的仪器——温度计

推进工业化发展的大手——热机
沸腾之水，力大无穷——蒸汽机
军舰的心脏——蒸汽轮机
将内能转化为机械能的装置——内燃机
航空发动机的主流——喷气式发动机
探索太空的功臣——火箭发动机

探寻热的根源——热的本质
吵吵嚷嚷的两种学说——热质说和热动说
架起热与功的桥梁——热功当量

多姿多彩——物态与物态变化
千姿百态——物态
随温而变——物态的变化
上天人地的大循环——自然界的水循环

推动热力学前进的四大支柱——热力学四大定律
热平衡与能量守恒——热力学第零定律和热力学定律
热量传递的方向——热力学第二定律
永远不可能达到的零度——热力学第三定律
理想的热机——卡诺循环

人类工作和生活的靠山——新型能源
绿色能源——地热能
太阳的恩赐——太阳能
随风而至——风能
冰中取火——可燃冰

日益糟糕的人类居住环境——变坏的气候
冷暖生活总适宜——随心所欲的温度

作者介绍

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文摘

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序言

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打开一切科学的钥匙毫无异义的是问号，我们大部分的发现应归功于“如何”，二生活的智慧大概就在于逢事都问个“卫生么”。
——巴尔扎克（法国）

科学是永无止境的，它是一个永恒之谜。
——爱因斯坦（美国）

《阅读文库·解码科学：品味热的世界》 一、 导言：燃烧的宇宙，生命的脉搏 热，是宇宙中最基本、最普遍的能量形式之一，它驱动着星系的演化，塑造着行星的地貌，更是生命得以存在的基石。从微观粒子的剧烈碰撞，到宏观天体的熊熊燃烧；从地球表面的四季更迭，到生命体内新陈代谢的活力涌动，热无处不在，无时无刻不在影响着我们所认识的世界。然而，我们对“热”的感知，往往止于肤浅的温度高低，或是口语化的“冷热”描述。真正的热，其内涵远比这丰富和深刻。它关乎能量的传递与转化，关乎物质的形态变化，关乎宇宙的演进与生命的起源。 《阅读文库·解码科学：品味热的世界》旨在带领读者深入探索“热”这一既熟悉又陌生的科学概念。我们试图跳出日常经验的局限，用严谨而又不失趣味的科学视角，层层剥开热的神秘面纱。本书不求成为一本枯燥乏味的教科书，而是希望通过引人入胜的叙述、生动形象的比喻以及引人深思的案例，激发读者对科学的浓厚兴趣，培养对世界的好奇心，并最终能够以一种更科学、更深刻的眼光来理解我们所处的这个“热”的宇宙。 本书将从宏观到微观，从自然现象到技术应用，全方位地解读“热”的科学奥秘。我们将一起追溯热力学定律的起源，理解能量守恒的伟大力量；我们将探究物质在不同温度下的奇妙变化，感受相变带来的壮丽景观；我们将审视宇宙大爆炸的炽热开端，以及恒星内部的核聚变反应；我们也将走进实验室，了解科学家们如何利用和控制热能，创造出改变世界的科技。 二、 第一篇：热的本源——微观世界的舞蹈 热的本质是什么？这个问题看似简单，实则触及了物质最深层的结构。本书将首先带领读者进入微观世界，揭示“热”并非某种独立存在的“东西”，而是构成物质的基本粒子——原子、分子——运动剧烈程度的宏观表现。 粒子与运动： 我们将详细介绍物质由微小粒子构成，这些粒子并非静止不动，而是在不断地进行着随机的、无规则的热运动。温度高低，正是这些粒子运动速度快慢的平均体现。高速运动的粒子意味着更高的温度，它们相互碰撞、传递能量，构成了宏观上我们所感知到的“热”。 动能与势能的辩证统一： 热运动不仅仅是动能的表现，在粒子之间也会存在着相互作用力，产生势能。热量传递的过程中，动能和势能之间存在着复杂的转化关系，理解这一点是深入理解热现象的关键。 统计力学的视角： 传统的经典力学描述单个粒子的运动，但对于海量粒子组成的宏观物质，我们需要借助统计力学的原理。本书将以通俗易懂的方式介绍统计力学如何通过概率和统计的方法，解释宏观热现象的产生。例如，布朗运动的生动演示，将直观地展现微观粒子的无规则运动如何受到外界环境的“加热”影响。 熵增的必然性： 在探索微观世界的过程中，我们也将不可避免地接触到“熵”这个概念。熵是描述系统无序程度的物理量，它与热力学第二定律紧密相关。本书将解释为何热量总是自发地从高温物体传向低温物体，为何过程具有方向性，以及宇宙最终可能走向“热寂”的猜想。我们将理解，熵增不仅仅是物理定律，更是宇宙演化的一种必然趋势。 三、 第二篇：热的传递——能量的迁徙之旅 热量并非凭空产生，它总是在物体之间传递。了解热的传递方式，是理解各种自然现象和工程应用的基础。本书将详细介绍热的三种基本传递方式：热传导、对流和辐射。 热传导：触碰的能量传递： 我们将从最直观的“触碰”开始，解释固体中的热传导。通过粒子间的碰撞和振动，能量如何从一个粒子传递到另一个粒子，如同多米诺骨牌效应。我们将探讨不同材料的导热性能差异，解释为何金属会导热，而木头和塑料却相对绝缘，这与材料的微观结构有着密切的关系。例如，冬季时触摸金属门把手和木门会感受到不同的冰冷，这便是不同材料导热性能差异的生动体现。 对流：流动的热量革命： 在液体和气体中，热量的传递更多地通过物质自身的流动——对流。本书将描绘大气层中的风是如何形成的，洋流如何驱动地球的气候系统，以及我们厨房中的锅炉是如何利用对流来加热食物的。我们将深入解析对流的原理，包括自然对流和强制对流，并展示其在能源利用、天气预报等领域的广泛应用。想象一下，空气受热膨胀上升，冷空气下沉补充，这种循环往复便是对流的生动画面。 辐射：无声无息的能量播撒： 热辐射是一种无需介质的能量传递方式，它以电磁波的形式传播。太阳的光和热如何到达地球，篝火发出的温暖是如何传递到我们身上的，这些都是热辐射的杰作。本书将介绍黑体辐射的理论，以及普朗克量子假说的诞生，它为理解热辐射提供了革命性的视角。我们将还会探讨红外线技术，它如何利用热辐射的特性，实现夜视、测温等功能。 四、 第三篇：物质的相变——形态的魔法 温度的变化，往往伴随着物质形态的改变，即相变。从固态到液态，从液态到气态，这些看似寻常的现象，背后蕴含着深刻的物理原理。 冰雪融化，蒸汽升腾： 我们将以大家熟悉的冰融化成水，水蒸发成蒸汽为例，详细解释相变过程中能量的吸收和释放。融化和汽化是吸热过程，需要外界提供能量来克服粒子间的束缚；而凝固和液化则是放热过程，粒子间的束缚重新建立，释放能量。 临界点与相图： 本书将进一步介绍相图的概念，它描绘了物质在不同温度和压力下的相态。我们将探讨水的“三相点”，以及超临界流体的奇妙特性。这些概念不仅在科学研究中至关重要，也在工业生产中有着广泛的应用，例如利用超临界流体进行萃取和分离。 固体的奇特相变： 除了常见的固液气相变，一些特殊物质还存在着更复杂的相变，例如铁磁性材料在居里温度下的磁性消失，超导材料在临界温度下的电阻消失等。本书将简要介绍这些令人着迷的物理现象，展现物质世界的丰富多样性。 五、 第四篇：热与宇宙——从大爆炸到恒星的熔炉 热，是宇宙演化的终极驱动力。本书将把目光投向浩瀚的宇宙，探索热在其中的作用。 宇宙的炽热开端： 我们将回顾宇宙大爆炸理论，理解宇宙诞生之初那极端高温、高密度的状态。那场惊天动地的“热”事件，如何孕育了我们所知的一切物质和结构。 恒星的核火： 恒星，这些宇宙中的巨大“熔炉”，依靠着内部剧烈的核聚变反应来产生光和热。本书将解释核聚变的原理，质子-质子链反应和碳氮氧循环，以及它们如何为宇宙提供能量，塑造星系的演化。我们将了解太阳的能量来源，以及它对地球生命的重要性。 黑洞的“热”信息： 即使是神秘的黑洞，也与“热”有着意想不到的联系。我们将介绍霍金辐射的概念，虽然微弱，但它表明黑洞并非完全“冷”的，也会向外辐射粒子和能量。这为我们理解量子力学与广义相对论的结合提供了一个重要的线索。 宇宙的终极命运： 本书还将展望宇宙的未来，探讨“热寂”假说。如果宇宙不断膨胀，能量会越来越分散，最终达到一种均匀、冰冷的平衡状态，一切生命和活动都将停止。这是一种令人深思的哲学命题，也是对热力学第二定律的终极思考。 六、 第五篇：热与生活——科技的脉动 我们身边的科技，无不与“热”息息相关。从简单的家用电器，到复杂的工业生产，再到尖端的科学研究，热能的利用和控制无处不在。 能源的利用与转化： 火力发电、核能发电、太阳能利用，这些都是我们利用热能的方式。本书将介绍不同能源的转化效率，以及能量的利用过程中面临的挑战，例如温室效应和能源危机。我们将深入了解蒸汽机、内燃机等经典热机的工作原理，以及它们如何推动了工业革命。 材料科学中的热学： 材料的性能往往与温度密切相关。例如，高温合金在发动机中的应用，低温材料在超导磁悬浮列车中的作用。本书将探讨如何通过控制材料的微观结构来优化其热学性能，以满足不同应用的需求。 生物体的“热”与生命： 生命本身就是一个复杂的热力学系统。恒温动物如何维持体温，新陈代谢如何产生能量，这些都离不开对热的精确调控。本书将介绍生物体的热调节机制，以及与热相关的生理过程，例如发烧的意义，以及在极端环境下生命的生存之道。 烹饪的科学： 简单的烹饪，也蕴含着丰富的热学知识。煎、炒、烹、炸，不同的烹饪方式对应着不同的热量传递方式和温度控制。本书将从科学的角度解析烹饪的奥秘，帮助读者更好地理解食物的美味是如何在热的作用下产生的。 七、 结语：拥抱“热”的智慧，探索未知 《阅读文库·解码科学：品味热的世界》不仅仅是关于“热”的科学知识的集合，它更是一种思维方式的引导。我们希望通过这本书，让读者认识到，科学并非高高在上的神秘学问，而是隐藏在我们生活中的普遍规律。通过理解“热”的奥秘，我们能够更好地理解自然，更好地利用能源，更好地改造世界。 本书的阅读过程，将是一场穿越微观粒子舞蹈、感受能量迁徙、领略形态变幻、仰望宇宙奇观、触摸科技脉搏的精彩旅程。我们鼓励读者在阅读过程中保持好奇心，勤于思考，敢于提问。每一次对“热”的深入理解，都将是对我们认知世界的一次拓展，对我们智慧的一次提升。 愿这本书能点燃您对科学的热情，让您在品味“热”的世界时，收获知识的乐趣，体悟科学的魅力，并最终以更开阔的视野，去探索这个充满生机与活力的宇宙。

评分☆☆☆☆☆

这是一本能够点燃思辨之火的书籍。作者在探讨一些前沿科学问题时，并不回避争议和未知，而是鼓励读者积极思考，甚至提出自己的假设。我记得其中有一段关于人工智能的讨论，作者并没有简单地给出“好”或“坏”的结论，而是从技术发展、伦理道德、社会影响等多个维度进行了深入剖析，引导读者去权衡利弊，思考未来可能面临的挑战。这种开放式的讨论方式，极大地激发了我的批判性思维。我不再满足于被动接受知识，而是开始主动去质疑、去探究、去构建自己的认知体系。书中还涉及了一些关于宇宙学和粒子物理学的最新研究成果，虽然有些概念对我来说仍然比较复杂，但我能感受到作者试图将这些高深的理论，用最易于理解的方式呈现出来，并鼓励我们去追寻科学的边界。这种挑战自我的过程，让我感到无比充实和兴奋。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我留下了极其深刻的印象，它如同一扇通往奇妙科学世界的大门，让我得以一窥那些平日里遥不可及的现象背后所蕴藏的奥秘。作者以一种极其引人入胜的方式，将原本枯燥晦涩的科学知识，转化为生动有趣的叙述。我尤其钟爱其中关于宇宙起源的章节，那些关于大爆炸、暗物质、暗能量的理论，在作者的笔下不再是冰冷的公式和抽象的概念，而是化为了壮丽的史诗，让我仿佛置身于宇宙初生之时，感受那翻天覆地的变化。每一次翻阅，都能从中汲取新的养分，对于那些关于时间、空间、物质的基本构成，我都有了更清晰的认识。书中穿插的许多历史故事和科学家小传，也为这些科学理论增添了人文色彩，让我看到了科学发展过程中人类智慧的闪光，以及无数先驱者为此付出的艰辛努力。它不仅仅是一本介绍科学知识的书，更是一本激发探索欲、点燃求知火种的启迪之作。我感觉自己仿佛和一个博学的朋友在聊天，他耐心解答我心中关于世界运行的种种疑问，并且总是能找到最恰当的比喻和例子，让我茅塞顿开。

评分☆☆☆☆☆

这本书是一场心灵的洗礼，它让我重新审视了我们所处的世界，以及我们在其中的位置。作者在讨论气候变化和环境保护的章节中，展现了科学的严谨性和紧迫性，同时也传递了希望和行动的力量。我被那些关于地球变暖、冰川融化、极端天气事件的数据和预测所震撼，也为那些致力于寻找解决方案的科学家和组织感到鼓舞。书中对于可再生能源、可持续发展等议题的介绍，让我看到了人类科技的潜力和解决环境问题的希望。我感觉自己不仅仅是在阅读一本关于科学的书，更像是在参加一场关于我们共同家园的深刻对话。这本书让我意识到，科学不仅仅是发现和创造，更是责任和担当。它促使我去思考，作为个体，我能为这个世界做些什么，如何将科学的认知转化为实际的行动，为建设一个更美好的未来贡献一份力量。

评分☆☆☆☆☆

这是一本能够满足好奇心的百科全书。作者在书中广泛涉猎，从宏观的星系演化到微观的原子结构，从古老的自然现象到新兴的技术应用，无所不包。我尤其喜爱书中关于物理学基本定律的讲解，牛顿的万有引力定律、爱因斯坦的相对论、量子力学的奇妙世界，在作者的笔下都变得栩栩如生。我惊叹于宇宙运行的规律是如此的精妙和统一，也为人类能够不断突破认知的界限而感到骄傲。书中穿插的许多科学史上的经典实验和发现，也为这些理论增添了生动的注脚。我感觉自己仿佛走进了一座巨大的科学博物馆，每一步都充满了惊喜和发现，每一次翻开都能学到新的知识，解决一些长久以来的困惑。这本书让我深刻体会到，科学的魅力在于它的广度、深度和不断更新的特性，它永远能够满足我们对未知世界的好奇心，并引领我们不断前行。

评分☆☆☆☆☆

这本书的魅力在于它能够以一种近乎诗意的语言，描绘出科学的宏伟图景。我被书中对生命起源的解读深深吸引，那些关于DNA螺旋结构、细胞分裂、遗传密码的论述，仿佛都在我眼前鲜活起来。作者并非简单地罗列事实，而是巧妙地将这些微观世界的运作方式，与宏观生命现象联系起来，让我理解了我们自身以及地球上万物是如何走到今天的。我尤其欣赏其中关于进化论的探讨，它不仅解释了物种的多样性，更让我看到了生命顽强的生命力以及适应环境的智慧。书中对于不同生态系统和物种的描绘，也让我对地球这个蓝色星球充满了敬畏和好奇。我感觉自己仿佛化身为一名探险家，穿梭于茂密的雨林，潜入深邃的海洋，观察着每一个生命个体如何遵循着自然的法则，书写着属于自己的生存故事。这种体验是如此的生动和感人，让我不禁思考生命的意义和价值，以及我们作为地球一份子所肩负的责任。