
錢學森
物理力學是一門新興的學科,它從物質的微觀結構出發,提供計算工程技術中所用介質和材料的熱力學性質的方法. 本書第1章緒論闡明瞭物理力學的內容、觀點和方法.第2、第3、第4章介紹基礎原理.第5章到第9章分別敘述了氣體、固體和液體的熱力學性質,說明了根據分子結構計算宏觀性質的方法.第10章到第13章介紹各種輸運過程,如熱傳導、黏滯性、擴散、中子慢化及熱輻射等. 本書的特點是給出了明確具體而切實可行的計算方法,使得工程介質和材料的熱力學性質可以不完全依靠實驗就能確定.
時間不可逆,珍惜時間,珍惜能量。 不可逆熱力學 現在我們能夠得到一個由式(10.2)所給出的ΔS的“對時間微商”, [插圖] 但是利用式(10.4),我們能夠將上面的方程寫成 [插圖] 然而我們已經說過,趨向平衡態的不可逆過程的路徑不是雜亂無章的,而是十分確定的,我們能夠用[插圖]代替[插圖],那麼[插圖]是由於不可逆過程所引起的熵的產生率. 我們將用g表示它. 於是由式(10.15)得 [插圖] 因此如果我們能夠用宏觀性質計算熵的產生率而不需要真的從統計力學的原則開始工作,那麼我們就能夠選擇適當的通量Ji和廣義力Xi. 具有同樣下標i的“通量”Ji和“廣義力”Xi稱爲共軛參數. 在通量和廣義力的選擇中,存在着一些自由性,因爲g的表達式可以有若干種方法分解成一些共軛的Ji和Xi的和. 但是對於所有這些選擇,可以證明它們是等價的,而且式(10.15)的係數Lik之間的昂薩格關係式(10.19)和(10.20)是正確的. 這些宏觀輸運係數之間的關係一般說來是有很大實用價值的. 因此不可逆熱力學的問題就變成這樣一個問題,即用宏觀熱力學函數去計算熵產生率的問題. 當然我們已經有了利用溫度、壓力、密度、濃度等來描寫物理過程的方程,問題是如何引進熵S,並用一些合適的宏觀方程來決定熵的產生率. 因此,就必須瞭解熵S和其他宏觀量之間的關係. 對於這種聯繫不可逆熱力學的基本假設是:常用的平衡態的熱力學關係對於不平衡態也同樣成立, [插圖] 如果我們用s,e和v表示比熵、比能和比容,而組元k的化學勢用μk表示,組元k的濃度用ck表示;於是 [插圖] 目前必須要對這個假設加以說明. 這個假設很重要,因爲它涉及了定義處在非平衡的體系的熱力學量的問題. 已經有若干作者指出:爲了能夠在這理論中引進比熵和溫度的概念,體系的系集的統計分佈函數必須能展成很快收斂的級數: [插圖] 這裏f(0)是平衡分佈而f(1)等是逐次的近似. 這要求滿足這樣一些條件:平均自由路程要比容器的尺寸小很多;在一個平均自由路程的距離內,溫度、速度或組成的相對變化很小;以及其他一些類似的條件. 這些都是離熱平衡有小偏差的普遍條件. 但是剩下的問題是:因爲對於輸運過程,正如我們以後將看到的,f的計算通常是算到f(1)就停止了,那麼用f=f(0)+f(1)對式(10.24)和(10.25)是否仍然正確呢?這個判斷性工作曾由普里高京[插圖]做過,他對此做了儘可能定量的計算. 他把基於式(10.24)和(10.25)的熱力學理論的結果與建立在恩斯庫格(Enskog)和查普曼(Chapman)模型基礎上所作出的氣體中不可逆過程的分子運動論的結果相比較. 式(10.25)說明:即使在不平衡的情況下,s只直接依賴於變量e,v和ck,而不直接依賴於其陡度. 當然這些陡度是在體系中每一點出現的,因此這些陡度只能間接地進入我們的熱力學理論. 普里高京對恩斯庫格-查普曼的運動論模型做了完整的計算,其中計及了式(10.26)的第三級近似f(2). 結果是用f=f(0)+f(1)的分子運動論和熱力學方法給出同樣的結果,但是如果考慮到f(2),比熵的計算就直接依賴於陡度. 因此我們知道,這裏的不可逆過程熱力學的使用範圍是有一定界限的,在此界限內它纔是正確的;滿足這個界限的要求是:輸運現象可以利用統計分佈函數f=f(0)+f(1)來描寫,並且化學反應也慢到不足以過度擾亂每一個組元的平衡統計分佈函數. 有很大部分現象是能滿足這個條件的,因而可以用這裏所提出的不可逆過程熱力學來處理;但同樣也可以看出,那些要求f(2)或更高級項來描寫的現象,例如稀薄氣體的運動,那就不是我們在這裏所陳述的理論所能處理的.
4顆星。 物理力學這個分支是錢學森開創的,他從事這項研究的目的是爲了搞清火箭發動機中氣體的物理和化學性能。因爲這時氣體處於高溫高壓的極端條件之下,這些性能參數無法用實驗手段測得。他將氣體的物理、化學和力學特性結合起來研究,以統計力學、分子運動論、量子力學爲理論基礎,通過對物質的微觀分析,而預見物質的宏觀性質。它注重問題機理的分析,抓住問題的主要矛盾,即機理中的最重要的因素,也注重運算的手段,採用有效的數學工具,在基本概念上儘量做到嚴謹明確。 錢學森先生的理論功底實在令人敬仰,量子力學、統計力學、熱力學、晶體學、相對論都是信手拈來,本書作爲講義,由淺入深,但也需要較強的數學知識和其他相關領域知識的儲備。
你們這些看完的人是真的看完了嗎?
由於數學公式太過複雜,在讀的時候可以只看每章開頭的概念描述,來加深對物理學的理解。中間很多公式推導需要紮實的數學基礎。
其它類型的書,劃線一大堆,個人的真知灼見是摩肩接踵。到了這裏就集體沉默了,這書是寫給普通人看的嗎……
非常重要的一部物理力學奠基之作! 錢老的其它著作《工程控制論》、《星際航行概論》、《論系統工程》、《關於思維科學》、《論地理科學》、《科學的藝術與藝術的科學》、《論人體科學與現代科技》、《創建系統學》、《論宏觀建築與微觀建築》、《錢學森論火箭導彈和航空航天》等,也希望儘早出現在微信讀書裏。這麼多好書都沒有在微信讀書裏上架,拜託大家預定助推一下,謝謝🙏🙏🙏
一直在等《工程控制論》,雖然只能看懂標題五個字。錢老的著作對於非專業領域的人來說,縱然不能培養學科學術研究水平,也能提升科學思維能力和個人修養水平。建議評分一般的人需要自我檢討,評分不行的人列入失信名單、三代不得考公考編考研。
大神的作品,漢字能看懂但是組在一起就什麼都不懂了哈哈
目言有病句 所以雖然固體.... 。關聯詞搭配不當
力學專業人士,已有PDF版本,特來此推薦。這本書上架是微信讀書APP的榮耀