高普特考讲重点【热力学】三等 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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热力学(Thermodynamics)是为研究能量相互转换关系的一门科学。热力学的历史在早期是为研究蒸汽机及其性能，至今风力发电、太阳能电池、燃料电池、电动车与LED等的研发，都是当代全球最夯的主题与发展重点。所以热力学在古早至现今的科学中，皆占有举足轻重的地位。尤其近年有关能源的话题不断地被全球会议提出与讨论，热力学的重要性不言可喻。

　　要学好或考好热力学有两个重点，分别是：

　　一. 通其观念、脉其思路
　　要学好热力学，绝非单纯背诵公式或多算题目即可！因此笔者在各单元中的内容、例题，都会以较亲切、易懂的口吻来表达，使读者能在短时间内轻松学会，并且熟悉题型，而不再惧怕热力学。

　　二. 准备上抓重点
　　本书内容网罗了高普特考及台电、国营事业…等历届试题，因此本书中的题型相当广泛，使读者拥有这一本书籍，即可快速抓住各类型考试之重点。在有限时间内获得有效读书高效率，避免读到不会考，或只有研究所才会考的内容。

本书特色：

　　重点整理，去芜存菁
　　各题型的内容说明都有重点整理，可让读者在极短时间内掌握各题型的观念与考法。

　　内容新颖、鑑往知来
　　各题型例题皆为其代表性精选试题，确切掌握出题趋势及准备方向，可达事半功倍之效。

　　解题灵丹，重点整理
　　各题型的例题答案均有详细精准的解答，内容编排流畅，解题步骤完整，协助读者迅速破题。

　　剖析题意，清晰观念
　　针对精选试题提供题意说明，帮助读者快速了解题意及解题重点，并在解答后讨论答案的合理性。
 

深入解析《流体力学精要：理论与应用》 本书聚焦于流体力学这一工程与物理学的核心分支，旨在为读者构建一套扎实、系统的理论框架，并展示其在实际工程问题中的广泛应用。 本书严格避开了与“高普特考”备考策略、特定考试科目（如热力学）的直接关联，而是纯粹致力于流体力学本身的深度挖掘。 --- 第一部分：流体力学基础与流体本构关系 第一章：流体力学的基本概念与物质特性 本章从流体（液体与气体）的宏观定义出发，深入探讨流体的微观本质。我们将详细阐述密度、比重、比容等基本参数，并重点剖析流体的粘性——流体力学中最关键的物质属性之一。粘性的量纲分析、牛顿粘性定律的物理意义，以及非牛顿流体（如剪切增稠、剪切稀化流体）的特性将被系统介绍。此外，流体的可压缩性与不可压缩性的判断标准，以及表面张力对微小尺度流动的影响也将被详尽论述。 第二章：流体静力学与浮力原理 流体静力学是流体力学的基石。本章将推导流体内部任意一点的压力分布规律，即静压强随深度的线性变化关系。我们将引入压强测量的基本方法，包括U形管、皮托管等常用设备的工作原理。压力的矢量性质、帕斯卡定律的实际应用，以及浮力、阿基米德原理的严谨证明与工程应用（如船舶稳定性计算）将成为本章的核心内容。对复杂不规则表面的总静水压力计算方法将进行详细的几何分析。 第三章：流体运动学——描述运动的方法 本章专注于描述流体质点运动的方法论。我们将对比拉格朗日（Lagrangian）描述法与欧拉（Eulerian）描述法，并探讨两者之间的转化关系。运动学的核心工具——流线（Streamline）、迹线（Pathline）和时间线（Streakline）的区别与联系将被清晰阐明。速度场、加速度场的概念被引入，并详细讨论了速度梯度张量（Velocity Gradient Tensor）的构成，为后续的流体力学守恒定律的矢量化表达奠定基础。本章还将介绍流场中的涡度（Vorticity）和应变率（Strain Rate）的概念，这是区分粘性流与理想流的关键指标。 --- 第二部分：控制体积分析与守恒定律 第四章：控制体积分析基础与雷诺输运定理 本章是连接微观描述与宏观工程分析的桥梁。我们将详细推导被誉为流体力学“牛顿第二定律”的雷诺输运定理（Reynolds Transport Theorem, RTT）。RTT的数学形式及其在不同物理量（如质量、动量、角动量）上的应用将被系统阐述。通过将RTT应用于一个假想的控制体积，读者将学会如何从微分形式（控制微分方程）过渡到积分形式（控制体积方程）。 第五章：质量守恒——连续性方程 基于质量守恒原理，本章将推导出流体流动的连续性方程。对于不可压缩流体，方程简化为 $ abla cdot mathbf{V} = 0$；对于可压缩流体，则需考虑密度随时间及空间的变化。本章将通过具体实例，如管道中的流量平衡、二维流动的连续性检验，展示如何利用该方程分析特定流场的合理性。 第六章：动量守恒——欧拉方程与纳维-斯托克斯方程 本章是全书的理论核心。我们将从牛顿第二定律出发，推导描述理想流体运动的欧拉运动方程。随后，引入粘性应力项，严格推导出描述粘性流体运动的纳维-斯托克斯（Navier-Stokes, N-S）方程组。N-S方程的复杂性和其在解析求解上的困难性将被客观介绍。本章将着重展示N-S方程在简化情况下的应用，如稳态、二维、无压力梯度流动的简化。 第七章：能量守恒与热力学在流体力学中的体现 本章将引入能量守恒定律，推导出流体流动的能量方程。我们将探讨流体机械能与内能之间的转换，引入耗散函数（Dissipation Function）的概念，用以量化粘性力做功转化为热能的部分。在可压缩流中，熵产生项的讨论将对流动的不可逆性提供定量描述。尽管本书不侧重于热力学细节，但本章将明确流体力学中温度、焓等热力学变量的引入方式与作用。 --- 第三部分：流动相似性、量纲分析与管流 第八章：量纲分析与相似性原理 本章专注于简化复杂问题的强大工具——量纲分析。我们将详细介绍 Buckingham $pi$ 定理的推导与应用，并着重介绍流体力学中最重要的无量纲数：雷诺数（Reynolds Number, Re）、傅汝德数（Froude Number, Fr）、马赫数（Mach Number, Ma）的物理意义与适用范围。通过相似性原理，本书将解释如何利用模型试验数据预测全尺寸工程结构（如飞机、水坝）的性能。 第九章：理想流与势流理论 在 N-S 方程难以求解时，理想流（Eulerian Flow）是一个重要的理论简化。本章将介绍势流（Potential Flow）的概念，即速度场可以由一个标量速度势函数 $phi$ 导出 ($mathbf{V} = abla phi$)。对于不可压缩势流，速度势函数必须满足拉普拉斯方程 ($ abla^2 phi = 0$)。本章将通过源、汇、偶极子和环量等基本单元的叠加，分析经典二维流动问题，如绕流体翼型（使用库塔-茹科夫斯基定理的理论基础）。 第十章：粘性流的边界层理论 本章深入研究粘性效应在壁面附近区域的集中体现。普朗特（Prandtl）的边界层理论是理解流阻和传热的关键。我们将介绍边界层方程的推导，并应用积分法（如卡门动量积分方程）求解平板上的速度剖面与摩擦阻力。分离现象的发生机制及其对绕流体结构（如机翼失速）的影响将被详尽分析。 第十一章：内部流动——管道与通道中的流动 本章侧重于工程实践中的管流问题。我们将从达西-魏斯巴赫摩擦因子（Friction Factor）入手，分析圆管中的完全发展湍流和层流。层流中的哈根-泊肃叶（Hagen-Poiseuille）定律的推导将被完整展示。对于湍流，我们将引入湍流雷诺数、水力半径的概念，并分析沿程阻力和局部阻力（如弯管、阀门）的计算方法。 --- 第四部分：外部流动与进阶主题 第十二章：外部流动——绕流体与升力 本章探讨流体绕过固定物体（如球体、圆柱体、翼型）时的流动特性。我们将分析钝体和尖锐体绕流的差异，重点讨论流分离点的位置及其对阻力系数（Drag Coefficient）的影响。对于翼型，我们将探讨升力（Lift）的产生机理，并简要介绍薄翼型理论的背景，分析攻角对升阻力的影响。 第十三章：流动可视化与湍流概述 本章介绍现代流体力学研究中的重要手段——流动可视化技术，包括示踪粒子技术和纹影技术等。随后，本书将对湍流这一复杂现象进行概述。湍流的统计特性（如平均速度、脉动速度）、雷诺应力（Reynolds Stresses）的概念以及雷诺时均化（Reynolds Averaging）方法将被引入，为理解复杂的工业混合与对流问题奠定初步认知。 --- 总结： 本书力求以严谨的数学推导、清晰的物理图像和丰富的工程实例，构建一个完整的流体力学知识体系。全书的重点在于理论的深度和应用方法的系统性，而非针对特定考试的解题技巧或对热力学具体内容的重复阐述。读者将通过本书掌握从流体本构到复杂流动模拟的核心工具。

第一单元热力序论
题型1 热力学定义
题型2 系统定义及类型
题型3 重要名词定义
题型4 重要过程定义
 
第二单元纯质性质及状态
题型5 相图的剖析
题型6 热力学查表
题型7 理想气体
题型8 范德瓦气体
题型9 吉博士相定律
 
第三单元热力学第一定律
题型10 封闭系统－纯质计算型
题型11 封闭系统－理想气体型
题型12 封闭系统－循环组合型
题型13 开放系统－纯质计算型
题型14 开放系统－理想气体型
题型15 开放系统－循环组合型
题型16 暂态流－纯质计算型
题型17 暂态流－理想气体型
 
第四单元热力学第二定律
题型18 热力学第二定律的两个说法
题型19 热机、冷冻机与热泵
题型20 卡诺循环
 
第五单元熵
题型21 克劳休斯不等式
题型22 熵的定义及观念
题型23 熵增加计算－纯质计算型
题型24 熵增加计算－不可压缩物质型
题型25 熵增加计算－理想气体型
题型26 熵平衡
题型27 熵增加相关证明
 
第六单元可用能
题型28 可用能定义
题型29 封闭系统可用能
题型30 开放系统可用能
题型31 可用能平衡
 
第七单元动力循环
题型32 修正卡诺热机
题型33 史特灵循环与易利信循环
题型34 朗肯循环
题型35 奥图循环
题型36 笛塞尔循环
题型37 双燃循环
题型38 布雷登循环
题型39 特殊循环
题型40 卡诺冷冻机
题型41 修正版冷冻循环
 
第八单元热力关系式
题型42 吉博士与麦克斯威尔关系式
题型43 熵变化一般式
题型44 内能变化一般式
题型45 焓变化一般式
题型46 克拉皮龙方程式
题型47 焦尔－汤姆逊系数
题型48 比热关系式
 
第九单元特殊单元
题型49 湿度学
题型50 热化学
 
附 录 热力表

评分☆☆☆☆☆

我当时买这本书，也是抱着“讲重点”的期望，想着应该能把那些繁杂的公式和概念梳理清楚。但是，读完之后，我感觉它在知识的结构化和逻辑性上，还可以做得更好。它更像是把热力学的各个知识点罗列出来，然后逐一进行讲解，但有时候，我感觉这些知识点之间的内在联系并不是特别清晰。比如，不同定律之间的关系，或者是同一个概念在不同情况下的应用，这本书在强调这些方面的时候，我感觉还可以更深入一些。我希望它能有一个更清晰的章节划分，或者在章节开头和结尾，有更明确的总结和提炼，帮助我建立起一个完整的知识体系。有时候，我觉得我在阅读的过程中，就像是在大海捞针，虽然能捞到一些有用的信息，但很难将它们串联起来，形成一个有机的整体。这让我感觉它在“讲重点”的同时，也忽略了知识的系统性构建，这对于考试来说，可能会是一个小小的遗憾。

评分☆☆☆☆☆

这本书啊，我真的要好好抱怨一下。当初买它的时候，就是看中了“高普特考讲重点”这几个字，以为终于可以告别那些厚重到可以当枕头的参考书，直攻核心，省时省力。结果呢？拿到手一看，厚度跟以前的教材比起来，简直是小巫见大巫！我还以为“讲重点”的意思是提炼精华，结果里面密密麻麻的字，每页都像是在跟我开会，重点到底在哪里？翻来覆去看了几页，感觉就像是被拉去做了一场关于热力学基本概念的马拉松，还没跑到终点，就已经气喘吁吁了。什么熵增定律、卡诺循环，这些东西我倒是认识，但书里给的解释，感觉像是直接丢给我一堆公式，然后说“自己悟吧”。一点都不接地气，感觉作者完全活在理想世界里，觉得我们这些考生都是热力学的天才，看一眼就能融会贯通。我当时真的有点怀疑自己是不是买错书了，这跟我想象中的“讲重点”完全是两码事。更何况，里面的例题，有的简直是天书，我感觉我花了比理解题目本身还要多的时间去猜测出题人的意图。真的，如果有人想快速掌握热力学，这本书可能真的不太适合，它更像是一本要你下苦功、花大把时间去啃的“深度解析”，而不是你期待的“速成宝典”。唉，一言难尽啊。

评分☆☆☆☆☆

这本书的习题部分，我觉得是一个可以改进的重点。它里面确实包含了不少题目，但很多题目给出的答案，仅仅是一个最终结果，而没有详细的解题步骤。这对于我这种需要通过解题过程来巩固知识、理解解题思路的考生来说，简直是欲哭无泪。我有时候会卡在一个题目上，明明知道大概方向，但就是算不对，这个时候，我最需要的就是看看别人是怎么一步一步推导出来的，从中学习技巧和注意事项。这本书在这方面，我觉得是比较欠缺的。而且，它的一些题目，感觉难度跨度有点大，有些题目非常简单，有些又突然变得非常复杂，没有一个平滑的过渡。我希望这本书能提供更全面的习题解析，包含详细的解题过程，并且题目类型能够更加丰富，覆盖各种考查形式，这样才能真正起到巩固学习、提升解题能力的作用。

评分☆☆☆☆☆

这本书在引入新概念的方式上，我个人觉得可以做得更好。它很多时候，是直接抛出概念，然后开始讲解。但我更喜欢那种循序渐进的学习方式，即先从一个实际问题或者现象入手，然后引出解决这个问题所需的理论工具，再逐步深入到概念和公式。比如，在讲到热力学第一定律的时候，如果能先从一个简单的能量守恒的例子讲起，比如给水加热，然后引出能量的转化和传递，再引出内能、功、热量这些概念，我觉得会更容易理解。这本书在这方面，我觉得少了那么一点“引导性”，感觉它更像是在告诉我们“是什么”，而不是“为什么是这样”。这对于我这种需要理解事物发生的原因和机制的学习者来说，会觉得有点不够过瘾。

评分☆☆☆☆☆

我当时买这本书，主要是冲着“高普特考”这几个字来的，想着既然是针对考试重点的，那应该能帮我省下很多摸索的时间，直接押题。但是，读完之后，我感觉这本书的“重点”并没有完全抓住我所期待的那种考试方向。它里面讲了很多理论知识，从基础概念到各种定律，内容确实是比较全面，但很多时候，我找不到它跟具体考试题型之间的直接联系。比如，它可能会详细讲解一个公式的推导过程，这固然重要，但在实际考试中，我更关心的是如何运用这个公式去解题，以及在什么情境下会考到。这本书在这方面，我觉得有点理论大于实践。很多例子也相对比较抽象，不像一些教材那样，会给出一些贴近实际生活或者工程应用的场景，让我能更好地理解这些概念的实际意义。这让我有点疑惑，它到底是真的“讲重点”，还是只是把相关知识点集合起来，让考生自己去分辨？我希望这本书能更明确地指出哪些知识点是高频考点，哪些是容易考查的变形题，这样我才能更有效地分配我的复习时间。

评分☆☆☆☆☆

我对于这本书的“总结性”并不太满意。它虽然号称“讲重点”，但我觉得在章节的总结和提炼方面，做得还不够到位。很多时候，我读完一个章节，虽然理解了内容，但却很难快速地回忆起这个章节的核心要点是什么，或者它跟前后章节有什么联系。我希望这本书能在每个章节的结尾，有一个清晰的“本章小结”或者“知识梳理”，用简洁的语言概括出本章最重要的一些概念、公式和应用。这样，我才能在复习的时候，快速地找到自己需要巩固的内容。这本书在这方面，我觉得缺失了一个重要的环节，它更像是一个知识的陈列室，而不是一个知识的导航仪。我希望它能提供更清晰的指引，帮助我们更有效地进行复习和记忆。

评分☆☆☆☆☆

读完这本书，我最大的感受就是，它对于一些非常基础的概念，解释得不够深入和通俗。热力学本身就是一个需要建立扎实基础的学科，如果基础不牢，后面的内容很容易就理解不了。这本书在讲到一些基本概念，比如内能、焓、熵的时候，虽然给出了定义，但我觉得对于初学者来说，它的一些解释可能还是过于专业，缺乏一些类比或者更易于理解的语言。我有时候会感觉，它默认我是一个已经对热力学有一定了解的人，可以直接接受一些比较专业的术语。这就让我这种第一次接触这门学科，或者基础比较薄弱的考生，感到有些吃力。我希望这本书能有一个更加循序渐进的学习路径，从最基本的生活常识出发，一点点引导读者进入热力学的世界。比如，在讲到热传递的时候，可以先从烧水、取暖器这些例子入手，然后逐步引出传导、对流、辐射的概念，而不是直接给出公式。这本书在这方面，我觉得还可以做得更好，更贴合考生的实际学习需求。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版真的是让我有点抓狂。我承认，热力学本身就是一个逻辑性很强的学科，需要清晰的条理。但是，这本书在内容呈现上，我总觉得少了点什么。比如，它在介绍一个新概念的时候，往往是一连串的定义和公式，然后就直接跳到下一个话题，中间缺乏一些过渡性的解释，或者是将概念之间联系起来的桥梁。这就导致我经常会感觉前面学的还没完全消化，后面就已经涌进来了，大脑跟不上节奏。有时候，我希望能有更多的图示或者示意图来帮助理解抽象的概念，比如能量的转化过程，或者是熵的变化趋势。这本书虽然也有一些图，但感觉不够生动，不够直观，很多地方只能靠自己脑补，这对于我这种视觉型学习者来说，简直是酷刑。而且，它的字体和字号，也让我阅读起来有点吃力，长时间盯着看，眼睛真的会很疲劳。我一直以为“讲重点”的书，应该在视觉呈现上更简洁明了，方便快速抓取信息，但这本书在这方面，我觉得还有很大的提升空间。它给我的感觉，更像是把大学的教材内容直接搬过来，然后稍微加工了一下，并没有真正做到为考生的复习提供便利。

评分☆☆☆☆☆

说实话，这本书的语言风格，有时候真的让我有点难以适应。它在阐述一些概念的时候，总会夹杂一些比较专业或者比较学术化的词汇，这本身倒没什么，毕竟是专业书籍。但问题在于，它并没有对这些词汇进行足够通俗的解释，或者用生活化的例子来帮助理解。我有时候会感觉，作者可能是在跟同行交流，而不是在跟我们这些考生对话。这就导致我在阅读的时候，需要花费额外的时间去查阅一些不认识的单词或者专业术语，这无疑增加了学习的难度。我希望这本书在保持专业性的同时，也能更注重语言的可读性，多一些引导性的文字，或者一些生活化的比喻，这样才能让更多不同背景的考生都能轻松地进入到热力学的学习中来。这本书在这方面，我觉得还有很大的改进空间。

评分☆☆☆☆☆

我当时选择这本书，很大程度上是看中了它“讲重点”的定位，希望能有一个比较精炼的学习材料。然而，读完之后，我感觉它在“精炼”方面，还有提升的空间。它里面的内容，虽然是围绕热力学展开的，但有时候会觉得有些地方的讲解过于冗长，或者包含了太多我暂时用不到的细节。这让我感觉它更像是一本“面面俱到”的参考书，而不是一本“直击考点”的攻略。我希望它能在保证知识的准确性和完整性的前提下，更专注于那些真正会在考试中出现的重点和难点，而对于一些相对偏僻或者基础的知识点，可以适当简化或者作为补充阅读。这样，才能更好地满足考生希望在有限的时间内，最大化复习效果的需求。这本书在这方面，我觉得可以做得更“聚焦”一些。