热力学(含热传学) 历届试题详解(II) pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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热力学为一探讨能量转换之科学，为工程相关科系中重要的考试科目。本书系针对投考理工科研究所（机械、材料、航太、造船、工程科学、应力、机电等）考生所编着。本书内含93 ~ 90年历届试题暨解析，作者逐层分析详解，让读者快速掌握理论之精华，使其融会贯通，在答题上能举一反三！
内容特色
1.全书包含93 ~ 90年试题暨详解，使读者可以熟悉各种演算技巧，快速提昇应考实力。
2.本书以呈现试卷原貌为宗旨，将解答置于整份试卷后方，使「习惯题目看完即看解答」的读者，彻底改正解题习惯。
3.新增「特别说明」，以增强读者正确解题观念，能掌握考试命题方向。
4.除研究所考试外，本书亦对在校学子的学期考试有绝对之帮助。

经典物理：深入探究经典力学、电磁学与光学原理的基石 本书汇集了二十世纪以来，全球顶尖高校与科研机构在经典力学、经典电磁学以及经典光学三大基础物理分支中的核心考题与解题思路。它并非一本普通的习题集，而是一部旨在构建坚实理论基础、培养深刻物理洞察力的学习指南。全书内容严格围绕经典物理学的基本公设、核心理论框架及其在工程与前沿科学中的应用展开，完全避开了热力学与统计物理学的范畴。 --- 第一部分：经典力学——运动的精确描述与动力学规律 本部分聚焦于牛顿力学体系的完备构建，并逐步过渡到更普适的拉格朗日与哈密顿表述。 第一章：运动学与刚体动力学基础 本章详细剖析了三维空间中质点运动的描述，包括运动矢量、角速度、加速度的微分几何性质。重点考察了约束条件下的运动分析，特别是平面与空间曲线运动中的曲率、挠率概念的实际应用。随后，深入探讨了刚体运动的描述，包括转动惯量张量的建立、欧拉角在描述任意刚体姿态时的优势与局限性。历年试题中，关于陀螺仪进动、章动问题的分析，以及刚体碰撞后瞬时角速度的求解，均有详尽解析。我们着重分析了如何利用惯性系与非惯性系（如旋转坐标系）下的动力学方程进行有效转化，并对科里奥利力、离心力的实际效应进行了量化分析。 第二章：拉格朗日力学——变分原理的威力 本章是经典力学现代化的核心。我们首先复习了达朗贝尔原理在多约束系统中的推广，进而构建拉格朗日量 $L = T - V$。大量的例题聚焦于如何为复杂系统（如多连杆机构、带弹簧的运动系统）建立正确的坐标系和约束方程，并推导出欧拉-拉格朗日方程。解题技巧部分强调了对守恒量（如能量、角动量）的识别，这往往是简化求解过程的关键。对于约束力的处理，我们详细区分了主动约束力与被动约束力的判别方法，避免了传统牛顿法中对约束力求解的冗余步骤。 第三章：哈密顿力学与正则变换 本部分将分析上升到相空间，这是理解量子力学量子化的桥梁。内容涵盖了勒让德变换在构建哈密顿量 $H$ 过程中的严格性要求，泊松括号的定义及其在描述时间演化中的核心作用。试题解析集中于汉密顿正则方程的求解，并深入探讨了生成函数的应用，包括如何利用生成函数进行坐标变换（如正则变换），以达到简化哈密顿量形式的目的。例如，如何通过正则变换将一个复杂的振动系统转化为简单的自由运动，是本章的经典考题类型。 第四章：微扰理论与中心力场 本章处理解析解难以获得的系统。我们详细讲解了定态微扰理论（一阶和二阶修正）和含时微扰理论（如Fermi Golden Rule的推导背景）。在中心力场部分，重点解析了开普勒问题（如行星运动）的精确解，并利用牛顿引力系统中的拉普拉斯-楞次矢量作为守恒量，阐述了其在确定轨道形状上的关键作用。 --- 第二部分：经典电磁学——场、波与规范理论的基石 本部分完全围绕麦克斯韦方程组展开，涵盖了静电学、静磁学、电动力学以及电磁波的传播理论，对热力学中的统计分布和能量平衡等内容不涉及。 第五章：静电场与静磁场 静电学部分，我们侧重于高斯定律在不同对称性（球对称、柱对称、平面对称）下的应用，强调了电势函数作为标量场的优势。解题示范详尽展示了使用电像法处理带电体与导体边界问题的技巧。静磁学部分，重点在于毕奥-萨伐尔定律和安培环路定律的应用，特别关注了磁场中载流导线所受的洛伦兹力及其产生的力矩。本章还深入探讨了磁介质（顺磁性、抗磁性、铁磁性）中的磁化强度 $mathbf{M}$ 和磁场强度 $mathbf{H}$ 之间的关系。 第六章：电磁场中的边值问题与材料效应 此部分是求解实际工程问题的关键。内容集中于拉普拉斯方程和泊松方程的求解，重点演示了分离变量法、格林函数法在直角坐标系、柱坐标系和球坐标系下的应用。针对导体边界，详细分析了电场和磁场在导体表面的切向和法向分量的边界条件。对于介质中的情况，我们详细辨析了 $mathbf{D}$ 和 $mathbf{E}$、$mathbf{B}$ 和 $mathbf{H}$ 场的关系，并解析了电介质中电位移场 $mathbf{D}$ 的物理意义。 第七章：麦克斯韦方程组与电磁波 本章是电动力学的核心。我们首先对麦克斯韦方程组进行严格的微分和积分形式的阐述，并清晰区分了保守场和非保守场的物理内涵（例如，法拉第感应定律与旋度之间的关系）。随后，推导了理想导体、良导体和电介质中电磁波的传播方程，重点分析了波的反射与折射问题，包括菲涅耳公式的推导与应用，以及斯托克斯公式在分析波的功率流（坡印亭矢量 $mathbf{S}$）中的关键作用。 第八章：规范场论基础与相对论电磁学 本章将经典电磁学提升到四维时空背景下。内容涵盖了电磁四维势 ($A^mu$) 和四维电流密度 ($J^mu$) 的定义。我们详细展示了洛伦兹规范（或库仑规范）的选择如何简化麦克斯韦方程组，并推导出电磁场张量 $F^{mu u}$ 的形式。通过对 $F^{mu u}$ 的洛伦兹变换性质分析，清晰地展示了电场和磁场在不同惯性系之间的相互转化关系，这是理解狭义相对论对经典物理修正的根本途径。 --- 第三部分：经典光学——波动性与几何光学 本部分专注于光的波动性本质，完全基于电磁波理论，不涉及热辐射或光的量子本性。 第九章：几何光学与成像理论 尽管建立在波动光学基础之上，几何光学仍是光学分析的起点。本章考察了费马原理在光路求解中的应用，并系统解析了斯涅尔定律的推导。对折射定律和反射定律在复杂界面系统（如透镜组）中的应用进行了详尽的步骤分解，特别是对矩阵光学方法（$ABCD$ 矩阵）在多级成像系统中的应用，提供了高效的计算框架。 第十章：几何光学的像差分析 本章深入探讨了理想成像与实际成像的偏差。系统讲解了近轴光线近似下引入的三种主要球差：球差、彗差和像散。试题解析集中于如何利用特定曲率的透镜来补偿或最小化某一特定类型的像差，这是精密光学设计的基础。 第十一章：干涉与衍射——波动光学验证 这是波动光学部分的核心。我们详细分析了光波的叠加原理，区分了相干源与非相干源。关于干涉，内容覆盖了杨氏双缝干涉、薄膜干涉的条纹位置与亮/暗纹条件推导。关于衍射，重点解析了单缝衍射和圆孔衍射的强度分布，并讲解了夫琅和费衍射（远场）与菲涅耳衍射（近场）的数学处理差异。瑞利判据在分辨本领分析中的应用是本章的重点考查内容。 第十二章：偏振与散射 本章探讨光的横波特性。内容包括线偏振光、圆偏振光和椭圆偏振光的描述方法（如琼斯矩阵）。对布儒斯特角和马吕斯定律的实际应用进行了大量演算。在散射方面，主要分析了瑞利散射的强度与波长的依赖关系，并解释了天空为什么呈现蓝色的物理机制，以及布拉格定律在晶体结构衍射中的应用。 --- 全书的解题思路均遵循从基本物理定律出发，严格遵循数学推导的规范，注重物理图像的建立，力求避免任何与热力学统计规律相关的知识点或解题方法。

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这本《热力学(含热传学) 历届试题详解(II)》绝对是我近几年来读过的最实用、最有价值的学术参考书之一。作为一名在职工程师，虽然基础知识扎实，但在面对一些复杂的热力学与热传学工程问题时，还是会时不时地需要翻阅资料，以确保计算的准确性和方法的有效性。这本书恰好弥补了我在这一方面的需求。它选取的是历年来的权威考试试题，这些试题往往代表了行业内对于相关知识的最高要求和最普遍的应用场景。书中对每一道题的解答，都不仅仅是停留在理论层面，而是结合了实际工程应用的考量，比如在分析换热器效率时，它会从传热系数、对流面积、温差等多个维度进行讲解，并给出多种可能的计算方法和优化建议。更让我印象深刻的是，对于那些涉及复杂边界条件或非线性过程的热传学问题，本书的解析非常清晰，能够指导读者如何建立合适的数学模型，并进行数值求解。我曾经遇到过一个关于管道内流体传热的难题，通过研读本书中类似题目的解析，我茅里顿开，找到了解决问题的关键思路。这本书的专业性和深度，以及它所提供的解决实际问题的思路，都让我觉得物超所值。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我曾经对热力学和热传学这类偏重计算和理论推导的科目感到有些畏惧，总觉得枯燥乏味，难以掌握。直到我偶然发现了这本《热力学(含热传学) 历届试题详解(II)》，我才发现原来学习这些科目也可以如此有趣且富有成效。这本书最大的魅力在于它的“案例驱动”式教学，它将抽象的理论知识巧妙地融入到一道道精心挑选的历年试题中，让我在解题的过程中，不知不觉地学习和巩固了知识点。最让我赞赏的是，它不仅仅满足于给出标准答案，而是会深入剖析题目背后的物理意义，引导读者理解每一个公式、每一个步骤的由来。例如，在解析一道关于制冷循环的题目时，它会从第一、第二定律出发，解释制冷剂的相变过程，以及压缩机、冷凝器、蒸发器等部件的功能，并用清晰的图示来辅助说明。对于热传学部分，它对热阻的计算，对辐射传热系数的估算，都给出了非常直观的解释。这本书的语言风格幽默风趣，读起来一点都不费力，让我感觉像是在和一位经验丰富的老师在轻松地交流。它极大地激发了我学习的兴趣，让我觉得掌握这些科目并非遥不可及。

评分☆☆☆☆☆

说实话，刚开始拿到这本《热力学(含热传学) 历届试题详解(II)》的时候，我并没有抱太高的期望，毕竟市面上的习题集太多了，质量参差不齐。但当我翻开它，尤其是看到那些我曾经在考场上抓耳挠腮的题目，竟然被如此清晰、系统地解析时，我真的被震撼到了。这本书的亮点在于它的“详解”二字，名副其实。它不仅仅是罗列题目和答案，而是把解题过程中的每一个关键点都标注出来，并且深入剖析了背后的物理原理。比如，在处理复杂的热传学问题时，它会详细讲解热传导、对流、辐射的边界条件如何建立，以及如何运用微分方程求解。对于那些看起来很抽象的热力学概念，比如熵增原理在实际问题中的应用，它也通过具体的例题，一步步展现了如何从宏观现象推导出微观的熵变。更让我惊喜的是，它在解析一些综合性题目时，会巧妙地将热力学和热传学知识点融会贯通，这对于培养我们解决实际工程问题的能力非常有帮助。这本书的排版也很人性化，清晰的段落划分和重点标示，让我在阅读时不易疲劳。感觉作者真的是站在学生的角度，思考到了我们可能遇到的所有困惑，并一一化解。

评分☆☆☆☆☆

我是一名即将毕业的本科生，在准备考研的过程中，热力学和热传学是我最头疼的两个科目，尤其是那些每年都会出现的“硬骨头”题目，常常让我感到无从下手。在朋友的推荐下，我入手了这本《热力学(含热传学) 历届试题详解(II)》，说实话，它真的给我带来了很大的惊喜。这本书最大的价值在于它对历年真题的深度挖掘和精细解析。它不是简单地给出答案，而是将解题思路、关键步骤、以及一些容易出错的地方都进行了详细的说明。我特别喜欢它对于那些需要综合运用多个知识点的题目的解析，作者能够清晰地梳理出题目中隐藏的逻辑关系，并指导我们如何一步步构建解题框架。例如，在分析一个复杂的压缩机循环时，它会详细解释如何绘制p-v图和T-s图，以及如何根据这些图来计算功和热量，并且还会提醒我们注意状态方程的选择和理想气体假设的适用范围。对于热传学部分，它对稳态和非稳态传热的分析，对复合壁传热的计算，都给出了非常细致的步骤和公式推导，让我对这些概念有了更深刻的理解。这本书的价值在于，它不仅教你“怎么做”，更教你“为什么这么做”，这种启发式的教学方式，真的让我受益匪浅。

评分☆☆☆☆☆

这本书真的太棒了！作为一名物理专业的学生，热力学和热传学一直是我学习中的一大难点，尤其是涉及到复杂的计算和概念辨析时，常常感到力不从心。市面上虽然有很多参考书，但真正能做到深入浅出、兼顾理论与实操的却少之又少。当我拿到这本《热力学(含热传学) 历届试题详解(II)》时，简直像是找到了救星。首先，它的编排方式非常合理，历年真题的选取具有代表性，能够全面覆盖考试的重点和难点。更重要的是，每一道题目的解析都详尽得令人惊叹，不仅仅是给出了答案，更是层层剥茧，从最基本的原理出发，一步步引导读者理解解题思路，直到最终得出答案。这种“手把手”的教学方式，对于我这种需要大量练习来巩固知识的学生来说，简直是福音。特别是那些平时让我头疼的涉及多过程的热力学循环问题，通过这本书的详细解析，我终于能够清晰地理解各个状态的变化以及能量守恒定律的运用。而且，解析中还会穿插一些重要的概念回顾和公式推导，让我在解题的同时，也能不断加深对理论知识的理解，避免了死记硬背。这本书的语言风格也很清晰易懂，没有过多的学术术语堆砌，读起来没有压力。我已经迫不及待地想要用它来复习考试了，相信它一定会成为我备考路上的得力助手。