非平衡态热力学 9787030513922 科学出版社 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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翟玉春 著

图书标签:

• 非平衡态热力学
• 热力学
• 统计物理
• 相变
• 输运现象
• 复杂系统
• 非线性动力学
• 物理化学
• 材料物理
• 凝聚态物理

店铺： 晚秋画月图书专营店

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030513922

商品编码：27804399383

包装：平装

出版时间：2017-12-01

基本信息

书名：非平衡态热力学

定价：88.00元

作者：翟玉春

出版社：科学出版社

出版日期：2017-12-01

ISBN：9787030513922

字数：

页码：

版次：31

装帧：平装

开本：128开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本书系统地阐述了非平衡态热力学的基础理论和基本知识，介绍了非平衡态热力学的一些应用。和此前的非平衡态热力学书籍相比，增加了远离平衡体系的非线性热力学的内容，构成了完整的非平衡态热力学理论体系。内容包括，线性热力学理论概要、守恒方程、熵平衡方程、唯象方程、恒定状态、非线性热力学、远离平衡体系的性质、不连续体系的非平衡态热力学、热传导与扩散、化学反应的耦合、化学反应的非平衡态热力学、一些应用实例、化学反应和扩散共存体系的非平衡态热力学，以及附录：场论和张量分析。

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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经典力学：从牛顿到哈密顿 图书简介 本书深入探讨了经典力学的基本原理、演进历程及其在现代科学和工程中的应用。我们将带领读者从艾萨克·牛顿的运动定律出发，逐步构建起描述宏观物体运动的完整理论框架，并最终抵达高度抽象和优美的哈密顿力学体系。全书内容严谨、逻辑清晰，旨在为物理学、工程学以及相关交叉学科的研究者和高年级学生提供一部全面且深入的参考著作。 第一部分：牛顿力学的基石与应用 本部分首先回顾了经典力学的历史背景，强调了伽利略的实验方法和笛卡尔的解析几何对牛顿力学诞生的关键作用。 第一章：运动的描述与基本定律 我们从空间和时间的概念入手，定义了质点、质心、位移、速度和加速度等基本物理量。着重阐述了牛顿三大运动定律的精确表述及其物理意义。我们将详细分析惯性参考系与非惯性参考系的概念，并引入惯性力（如科里奥利力和离心力）在旋转参考系中的应用。 第二章：功、能与动量 本章的核心是能量和动量守恒定律。我们引入了功的概念，并推导出动能定理。势能函数的引入使得保守系统和非保守系统的分析变得系统化。重点讨论了各种形式的机械能（重力势能、弹性势能等）及其相互转化。动量定理和动量守恒定律则被用于分析碰撞、爆炸等相互作用问题。 第三章：刚体运动与转动 将研究对象从质点扩展到具有空间扩展的刚体。我们定义了刚体的质量分布（惯性系和惯性张量），并详细阐述了角动量、转动惯量以及转动定轴的动力学方程。通过分析陀螺仪的运动，展示了刚体复杂运动背后的深刻物理规律。 第四章：振动与波 本章探讨了最基础且普遍的运动形式——振动。从简谐振子（单摆、弹簧振子）的受迫振动与阻尼振动入手，引入了频率响应和共振现象。随后，我们将这些概念推广到连续介质中的波动传播，讨论了一维和三维波动方程的建立与求解，特别是平面波和球面波的特性。 第二部分：拉格朗日力学——更优雅的表述 牛顿力学在处理复杂约束系统时，需要引入大量的约束力和反作用力，过程往往繁琐。拉格朗日力学提供了一种基于能量的、更为简洁和普适的变分原理方法。 第五章：变分原理与达朗贝尔原理 本章首先介绍了变分法的基本概念，如泛函、泛函的变分等，为理解最小作用量原理做铺垫。随后，我们引入了描述力学系统的核心工具——达朗贝尔原理，将其转化为对广义坐标系下运动方程的推导基础。 第六章：拉格朗日方程的建立与应用 系统地推导出欧拉-拉格朗日方程（或称拉格朗日方程）。我们详细讨论了拉格朗日量 $L = T - V$ 的构造方法，其中 $T$ 是动能， $V$ 是势能。通过多个实例（如单摆、滑块在曲面上的运动、连接的质点组）来展示拉格朗日方程在处理约束问题上的巨大优势。 第七章：守恒量与诺特定理 拉格朗日力学的内在美体现在其与守恒定律的紧密联系上。本章专门介绍诺特定理，阐明了系统拉格朗日量对某一广义坐标（或时间）的不变性，如何直接导出相应的守恒量（如广义动量、能量）。这是从动力学到对称性理论的桥梁。 第八章：微扰论在拉格朗日力学中的应用 对于那些不能精确求解的非完整或非保守系统，本章引入了微扰方法。我们将讨论在小扰动情况下，如何对系统的拉格朗日量进行修正，从而得到近似的运动方程和解。 第三部分：哈密顿力学——相空间与量子化的先声 哈密顿力学是经典力学的顶峰，它将系统状态从依赖于坐标和速度的 $(q, dot{q})$ 空间，转移到了坐标和动量 $(q, p)$ 构成的相空间。这不仅是数学形式上的转换，更是物理概念上的深刻飞跃，为量子力学的建立奠定了不可或缺的数学基础。 第九章：勒让德变换与哈密顿量 详细介绍勒让德变换如何从拉格朗日量 $L(q, dot{q}, t)$ 导出哈密顿量 $H(q, p, t)$。哈密顿量的物理意义——通常是系统的总能量——将在本章得到严格论证。我们将推导出哈密顿正则方程（Hamilton’s canonical equations），这是一组关于 $q$ 和 $p$ 的一阶微分方程组。 第十章：泊松括号与正则变换 本章引入泊松括号，它是相空间中描述物理量之间相互作用的核心代数结构。我们将探讨泊松括号的性质，并证明守恒量与哈密顿量在泊松括号下的零值关系。随后，我们转向研究哈密顿量在坐标变换下保持正则形式的正则变换理论，包括辛矩阵的性质。 第十一章：哈密顿-雅可比方程 这是哈密顿力学中最强大的解析工具之一。我们通过引入一个著名的“创生函数”（或称特征函数），推导出了哈密顿-雅可比偏微分方程。该方程的求解可以一步到位地给出系统的所有运动积分，极大地简化了复杂系统的求解过程。 第十二章：经典力学的现代展望 最后，本书简要讨论了经典力学在更广阔领域中的延伸。包括对连续介质系统的哈密顿描述（通过场论的引申），以及经典力学在非完整系统、保守性非哈密顿系统中的初步探索。同时，本书也指出了经典力学在微观尺度下的局限性，为读者自然过渡到量子力学做好思维准备。 全书特点： 逻辑递进性强： 从直观的牛顿概念出发，逐步抽象至高阶的哈密顿表述。 数学工具完备： 详细讲解了变分法、张量分析和偏微分方程在力学中的应用。 注重物理图像： 避免纯粹的数学推演，始终强调物理概念的清晰阐释，如相空间、能量、对称性。 本书适合作为高等院校物理系、力学系、应用数学系本科生及研究生教材或参考书，对于希望深入理解物理学基本结构的研究人员也具有极高的参考价值。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格，简直可以称得上是一种精准的艺术。我尤其欣赏作者在定义关键术语时的那种一丝不苟，每一个用词的选择都经过了反复的锤炼，力求在广度和深度上达到最佳平衡。很多物理著作在试图简化时，往往会牺牲掉一些细微的关键点，但在这本书中，即便是最基础的假设，作者也会给出其背后的历史背景和逻辑基础。例如，它对“涨落”的论述，没有停留在统计学公式的表面，而是深入探讨了时间反演对称性在这个系统中的微妙地位。这种深度剖析，使得即便是我们这些非专业人士，也能触摸到前沿研究的脉搏。我常常需要停下来，合上书本，在脑海中将文字描述的场景重新构建一遍，才能真正领会那种“深入骨髓”的理解，这种阅读体验是其他同类书籍难以比拟的。

评分☆☆☆☆☆

让我印象极其深刻的是，作者在阐述复杂理论时，总能巧妙地穿插一些历史性的轶事或思想流派的演变。这使得这本书读起来一点也不枯燥，反而充满了人文学科的魅力。你不仅学习了物理定律，更是在回顾人类认知边界是如何一步步被拓宽的。比如，在讨论随机过程的早期模型时，作者花了相当的篇幅去描绘那个时代科学家们面对实验数据时的困惑和挣扎，这让人感到非常亲切和真实。这种“有温度”的科学叙述，极大地激发了我对该领域的学习热情。它提醒我们，科学的进步并非一蹴而就，而是无数次尝试、失败与灵感闪现的结晶。带着这份对知识探索者们敬意的眼光去看待这些公式和理论，阅读的体验就提升到了一个全新的维度，不再是简单的知识获取，而是一次精神上的共鸣。

评分☆☆☆☆☆

初读这本书，我最大的感受是它的叙事节奏，非常独特，仿佛不是在陈述一个既定的事实，而是在引导你亲手去探索一个尚未被完全揭示的谜团。作者似乎深谙如何将那些极其抽象的概念，通过精妙的类比和巧妙的逻辑铺垫，变得可触可感。我记得有一章关于熵增的讨论，它完全避开了传统教科书那种冰冷的数学推导，而是从宏观的日常生活现象入手，慢慢地将我们拉入微观世界的涌现行为之中。这种循序渐进的引导，极大地降低了理解门槛，同时又丝毫不牺牲内容的深度。读完那一部分，我感觉自己对“无序”和“可能性”的关系有了一种全新的、近乎哲学层面的体悟。它不像是一本被动接受信息的教材，更像是一位博学的导师，耐心地在你耳边低语，告诉你如何去观察这个变化不居的世界。

评分☆☆☆☆☆

这本书的结构组织堪称教科书级别的典范，那种层次分明的逻辑架构，简直是为系统学习者量身定做的。它不是简单地堆砌理论，而是构建了一个严密的知识金字塔，每一章都是对前一章理论的继承和升华。当我读到关于耗散结构的部分时，我立刻明白了前面关于速率方程和平衡点的讨论是如何为其奠定基础的。这种清晰的脉络，使得学习过程中的“知识断裂感”被降到了最低。我甚至可以毫不犹豫地将它作为跨学科学习的桥梁，因为它不仅关注“是什么”，更关注“如何达到”这一状态的路径。对于那些渴望建立完整知识体系的读者来说，这本书简直是一张精准的思维地图，能够有效地指导你避开那些容易迷失的知识死角。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计简直是一次视觉的冒险，那种深邃的蓝色调，配上那种带着某种神秘感的几何图形，让我在书店里一眼就被它吸引住了。我当时就想，这肯定不是一本轻松的读物，它仿佛在暗示着某种更深层次的宇宙规律。拿起它，那种沉甸甸的质感，也让人对手中的知识重量有了直观的感受。我花了很长时间研究它的排版，字体选择非常考究，既保证了阅读的舒适度，又透露出一种严谨的学术气息。尤其值得称赞的是它对图表的处理，那些复杂的示意图，没有丝毫的含糊不清，每一个箭头、每一个向量都仿佛在诉说着一个精确的故事。说实话，光是翻阅这本书的前几页，就已经能感受到作者在细节上的极致追求，这让我对接下来的阅读充满了期待，感觉自己即将踏入一个由逻辑和美感共同构建的知识殿堂。这种对物理现象外在表现的重视，往往预示着内在理论的扎实。