Машины, энергия и энтропия.

1986 г. 336 стр. Ил.

Книга американского автора представляет собой вводный курс термодинамики. Рассматриваются как основные ее принципы, так и некоторые технические приложения. Изложение ведется на уровне, доступном широкому кругу читателей.

Предназначена для студентов нефизических специальностей, изучающих техническую термодинамику, инженеров, преподавателей физики и школьников-старшеклассников.

ОГЛАВЛЕНИЕ.

Первые шаги.

• Горячее и холодное.
• Преобразование работы в теплоту.
• Теплота и работа – не одно и то же.
• В действие вступает грек Герон.
• Сначала возникло огнестрельное оружие.
• Вновь о паре.
• Краткие выводы.
• Упражнения.

Насколько горячо горячее.

• Степень нагретости, определяемая на ощупь.
• Первые термометры.
• Что же такое температура.
• Газовые термометры.
• Международная шкала температур.
• Краткие выводы.
• Упражнения.

Системы, параметры состояние и состояния.

• Специальные значения некоторых общих терминов.
• Почему температура входит в рассмотрение.
• Соотношения, в которые входит температура.
• Моли и молекулы.
• Атомная теория: краткий обзор.
• Закон идеального газа.
• Другие уравнения состояния.
• Уравнения состояния в вириальной форме.
• Некоторые типичные задачи.
• Краткие выводы.
• Упражнения.

Вновь о работе.

• Общее определение механической работы.
• Работа при расширении газа.
• Работа при изменении давления.
• Кратко о логарифмах.
• Вновь об изотермическом расширении.
• Пример.
• Краткие выводы.
• Упражнения.

Более подробно о теплоте.

• Теплообмен – это процесс.
• Сколько теплоты передается.
• Что вызывает теплообмен.
• Концепция теплорода и сверлильный станок Румфорда.
• Граф Румфорд.
• Примеры решения задач.
• Краткие выводы.
• Упражнения.

У истоков анализа циклических процессов.

• Это не игрушка, это машина.
• Понятие цикла.
• Сади Карно: великий сын знаменитого отца.
• Знаменитый цикл Карно.
• Следствия взаимосвязи процессов в цикле Карно.
• Тепловые машины и второе начало термодинамики.
• Пример.
• Краткие выводы.
• Упражнения.

Эквивалентность теплоты и работы и их связь с энергией.

• Смена декораций: оборудование для пивоварения.
• Механика и происхождение понятия энергии.
• Работа и консервативные системы.
• Выход за рамки механики.
• Теперь добавим теплоту.
• Другие виды энергии.
• Примеры.
• Краткие выводы.
• Упражнения.

Разрешение одной “дилеммы”.

• Одновременно в разных странах.
• Новый взгляд на некоторые давно известные факты.
• Нагревание при постоянном давлении.
• Работа без теплообмена – адиабатическое расширение и сжатие.
• Цикл Карно с новой точки зрения.
• Пример.
• Краткий вывод.
• Упражнения.

Итак, что нам известно.

ПТМ может многое рассказать.

• ПТМ на электростанции.
• ПТМ и наука.
• Примеры.
• Краткие выводы.
• Упражнения.

ПТМ и автомобильный двигатель.

• Цикл Отто, или двигатель с искровым воспламенением.
• Игра с октановым числом.
• Послушный двигатель Дизеля.
• КПД и окружающая среда.
• Пример.
• Краткие выводы.
• Упражнения.

Познакомимся с энтропией.

• Параметры и взаимодействия.
• Еще о связи параметров и взаимодействий.
• Вычисление изменения энтропии в некоторых случаях.
• К вопросу о независимости от пути.
• Дополнительное упражнение.
• Краткие выводы.
• Упражнения.

Все кончается энтропией.

• В поисках красоты.
• Изменения энтропии в изолированных системах.
• Энтропия и второе начало термодинамики.
• Связь между различными формулировками второго начала термодинамики.
• Сущность энтропии.
• Порядок и хаос.

Приложения.

Механические величины – единицы и измерение. Время. Длина. Масса. Сила. Производные единицы.

Путеводитель по стране логарифмов. Что такое логарифмы. Использование логарифмов. Логарифмы и очень малые числа.

Все имеет энтропию.

Атомные массы элементов.

Ответы к упражнением.