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能源物理學(上下)

  • 作者：(美)羅伯特·賈菲//華盛頓·泰勒|責編:高在青|譯者:薛加民//米啟兮
  • 出版社：上海科技
  • ISBN：9787547873946
  • 出版日期：2026/01/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：903
人民幣：RMB 478 元      售價：元
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內容大鋼
    能源是人類文明進步的物質基礎和內在動力。在本世紀，如何解決社會發展日益增長的能源需求和資源稀缺的矛盾，同時解決氣候變化對人類生存的嚴重影響，將是全人類共同面臨的重大挑戰！
    《能源物理學》系統全面地闡述了能量來源、能源利用及能源系統的科學原理，剖析了能量從其來源——諸如太陽能、核能、風能、水能和化石燃料等——經由熱機、發電機等設備的轉化，到最終應用於工業、交通、供暖、製冷及其他領域的全過程。書中還以科學視角呈現了以下內容：能量在地球大氣與海洋中的流動、能源系統的相關問題（包括儲能、電網、能效與節能）、核能所伴隨的輻射及化石燃料使用引發的氣候變化等主題。
    本書以精準且易於理解的方式揭示和呈現能源系統背後的科學，同時提供了許多真實案例幫助讀者理解和應用這些知識。本書不僅適合初學者，也是經驗豐富的研究人員用於更新、深化或拓寬知識和理解的寶貴參考。
作者介紹
(美)羅伯特·賈菲//華盛頓·泰勒|責編:高在青|譯者:薛加民//米啟兮
目錄
第一部分 基礎能源物理與應用
  第1章  簡介
    1.1  單位和能量計量
    1.2  能源的種類
    1.3  能量的規模
  第2章  機械能
    2.1  動能
    2.2  勢能
    2.3  空氣阻力和摩擦
    2.4  轉動力學
  第3章  電磁能
    3.1  靜電、電容器和儲能
    3.2  電流、電阻、電阻能量損耗
    3.3  磁性
    3.4  電動機和發電機
    3.5  電磁感應和電感器
    3.6  麥克斯韋方程組
  第4章  波和光
    4.1  波和波動方程
    4.2  弦上的波
    4.3  電磁波
    4.4  電場與磁場中的能量和動量
    4.5  波與波動方程的普遍特徵
  第5章  熱力學I：熱和熱能
    5.1  什麼是熱？
    5.2  壓強與功
    5.3  熱力學第一定律
    5.4  熱容
    5.5  焓
    5.6  相變
  第6章  熱傳遞
    6.1  傳熱機制
    6.2  熱傳導
    6.3  對流和輻射傳熱
    6.4  防止建築物散熱
    6.5  熱導方程
  第7章  量子物理導論
    7.1  緣起：雙縫干涉實驗
    7.2  量子波函數與薛定諤波動方程
    7.3  能量和量子態
    7.4  量子疊加
    7.5  量子測量
    7.6  時間演化
    7.7  自由粒子的量子力學
    7.8  勢場中的粒子
  第8章  熱力學II：熵與溫度
    8.1  熵和熱力學第二定律簡介
    8.2  信息熵
    8.3  熱力學熵
    8.4  熱平衡和溫度

    8.5  效率極限
    8.6  玻爾茲曼分佈
    8.7  配分函數和簡單熱力學系統
    8.8  自發過程和自由能
  第9章  物質中的能量
    9.1  能量、溫度和電磁輻射頻譜
    9.2  物質內能概覽I：從冰到水蒸氣
    9.3  物質內能概覽II：分子振動、離解和結合能
    9.4  化學反應中的內能、焓和自由能
  第10章  熱能轉換
    10.1  熱力學變數、理想化處理和表示方法
    10.2  氣體熱機中的熱力學過程
    10.3  卡諾熱機
    10.4  斯特林熱機
    10.5  實際熱機效率的局限
    10.6  熱提取裝置：冰箱和熱泵
  第11章  內燃機
    11.1  點燃式發動機和奧托循環
    11.2  燃燒和燃料
    11.3  實際的點燃式發動機
    11.4  其他內燃循環
  第12章  相變能量轉換
    12.1  能量轉換循環中相變的優勢
    12.2  純物質的相變
    12.3  真實世界：工程術語和實用計算
  第13章  火力發電和熱提取循環
    13.1  流體的熱力學
    13.2  熱提取和蒸氣壓縮循環
    13.3  蘭金蒸汽循環
    13.4  低溫有機蘭金系統
    13.5  燃氣輪機與聯合循環
第二部分 能源
  第14章  自然界的力
    14.1  力、能量和距離的標度
    14.2  基本粒子
    14.3  弱相互作用和β衰變
  第15章  能源體系中的量子過程
    15.1  衰變和其他含時量子過程
    15.2  隧穿的起源
    15.3  勢壘穿透
    15.4  隧穿壽命
    15.5  泡利不相容原理
  第16章  核能概述
    16.1  概述
    16.2  核裂變燃料資源
    16.3  後續章節
  第17章  原子核的結構、性質與衰變
    17.1  原子核的基本特性
    17.2  半經驗質量公式
    17.3  原子核結合的系統分類

    17.4  核衰變
  第18章  核能過程：核裂變與核聚變
    18.1  核裂變和核聚變的比較
    18.2  截面
    18.3  核裂變物理
    18.4  核聚變物理
  第19章  核裂變反應堆和核聚變實驗
    19.1  裂變反應堆動力學
    19.2  影響裂變反應堆運行和安全的物理問題
    19.3  增殖裂變反應堆
    19.4  裂變反應堆設計：過去、現在和未來
    19.5  核反應堆動力循環
    19.6  熱核聚變實驗
  第20章  電離輻射
    20.1  電離輻射的形式：概述
    20.2  輻射與物質的相互作用
    20.3  輻射測量
    20.4  輻射的生物學影響
    20.5  人類環境中的輻射
    20.6  核廢料和核擴散
  第21章  宇宙中的能量
    21.1  什麼是能量？
    21.2  宇宙能量簡史
  第22章  太陽能的產生與太陽輻射
    22.1  太陽能的原子核來源
    22.2  黑體輻射和太陽輻射
    22.3  黑體輻射公式的推導
  第23章  太陽能：地球上的太陽輻射
    23.1  日照和太陽常數
    23.2  地球軌道
    23.3  日照變化
    23.4  光與物質的相互作用
    23.5  大氣吸收
    23.6  資源儲量
  第24章  太陽熱能
    24.1  太陽能吸收和輻射平衡
    24.2  低溫太陽能集熱器
    24.3  聚光器
    24.4  太陽能熱發電
  第25章  光伏太陽能電池
    25.1  固體物理相關概念的介紹
    25.2  晶格中的量子力學
    25.3  固體和半導體中的電子
    25.4  光伏的概念和收集效率的極限
    25.5  硅的能帶結構
    25.6  p-n結
    25.7  p-n結作為光電二極體
    25.8  硅太陽能電池
    25.9  先進太陽能電池
    25.10  全球光伏使用

  第26章  生物能
    26.1  能量和光合作用
    26.2  食物的能量
    26.3  生物質
    26.4  生物燃料
    26.5  生物能源的未來
  第27章  海洋能量流動
    27.1  海洋能量的平衡和輸送
    27.2  科里奧利力
    27.3  表層洋流
    27.4  大氣環流
    27.5  海洋環流
    27.6  海洋熱能資源與海洋熱能轉換
  第28章  風能：極不穩定的資源
    28.1  風能的本質
    28.2  風力資源的特徵
    28.3  風能的潛力
  第29章  流體：基礎知識
    29.1  定義流體的特性
    29.2  簡化假設和守恆定律
    29.3  黏度
    29.4  升力
  第30章  風力機
    30.1  軸向動量理論與貝茨極限
    30.2  風力機葉片和動力
    30.3  一些設計上的考慮
  第31章  流水能：水力發電、波浪能、潮汐能和洋流能
    31.1  水力發電
    31.2  波浪能
    31.3  潮汐發電
    31.4  洋流能
  第32章  地熱能
    32.1  地球內部的熱能
    32.2  地熱能源
    32.3  地源熱泵
    32.4  水熱能
    32.5  增強型地熱系統
    32.6  地熱資源的規模
  第33章  化石燃料
    33.1  煤炭
    33.2  石油
    33.3  天然氣
    33.4  烴轉化
    33.5  化石燃料總結
第三部分 能源系統問題和外部效應
  第34章  能源與氣候
    34.1  反照率和溫室效應
    34.2  大氣物理
    34.3  全球能量流
    34.4  CO2和碳循環

    34.5  反饋與氣候建模
  第35章  地球的氣候：過去、現在和未來
    35.1  歷史氣候
    35.2  預測未來氣候
    35.3  氣候變化的影響
    35.4  緩解和適應
  第36章  能效、節能以及變革中的能源
    36.1  第一定律效率
    36.2  第二定律效率
    36.3  舉例：空間供暖的效率
    36.4  ?
    36.5  增效與節能案例研究
    36.6  能源系統：規模和變革
  第37章  儲能
    37.1  儲能的性能指標
    37.2  電網級儲能
    37.3  移動儲能
    37.4  其他儲能系統
  第38章  發電與輸電
    38.1  電網概述
    38.2  LRC電路
    38.3  電網規模的發電
    38.4  電力的傳輸和分配
    38.5  可再生能源：波動的分散式能源
附錄
  附錄A 符號
  附錄B 部分數學基礎
  附錄C 單位和基本常數
  附錄D 數據
參考文獻
索引
譯後記

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