《工程非平衡热动力学》

第一部分基本理论1

第一章 绪论1

1-1 非平衡态热力学的历史发展1

1-2 非平衡态热力学的理论系统及研究的内容5

第二章 基本概念8

2-1 局域平衡假定8

2-2 连续性假定11

2-3 运动及其描述14

2-4 多元连续体22

问题25

3-1 平衡方程的一般形式26

第三章 平衡方程26

3-2 质量守恒方程31

3-3 运动方程36

3-4 角动量平衡方程43

3-5 机械能平衡方程45

3-6 总能量守恒及内能平衡方程52

3-7 熵平衡方程及熵产55

3-8 非平衡场中熵源强度的分布60

问题64

第四章 唯象定律及昂萨格倒易关系66

4-1 热力学力和流66

4-2 线性唯象定律68

4-3 居里定理72

4-4 昂萨格倒易关系81

4-5 昂萨格关系的一些特性91

4-6 昂萨格关系的应用95

问题100

第五章 非平衡热力学变分原理102

5-1 引言102

5-2 非平衡势函数104

5-3 最低能量耗散原理的局域形式（微分形式）107

5-4 最低能量耗散原理的全局形式（积分形式）113

5-5 最小熵产原理，恒定状态115

问题125

6-1 引言126

第六章 热力学积分原理126

6-2 傅里叶导热微分方程的推导127

6-3 等温扩散的斐克方程的推导136

6-4 流体动力学运动方程的推导140

6-5 非等温输运方程144

6-6 输运方程的通用形式147

第七章 稳定性、涨落、耗散结构理论及混沌运动149

7-1 稳定性理论概要149

7-2 热力学平衡态的稳定性153

7-3 线性区非平衡定态的稳定性156

7-4 非线性区非平衡态的稳定性，普适判据159

7-5 不稳定性举例171

7-6 系统失稳后的行为173

7-7 化学不稳定性，布鲁塞尔振子177

7-8 化学反应系统定态稳定性分析举例183

7-9 贝纳特对流现象，不稳定性187

7-10 耗散结构理论201

7-11 混沌及随机运动理论209

第八章 非连续系统235

8-1 引言235

8-2 质量守恒方程237

8-3 能量守恒方程239

8-4 熵平衡方程243

8-5 唯象方程与昂萨格倒易关系247

8-6 应用举例248

问题252

第二部分应用253

第九章 标量过程253

9-1 引言253

9-2 化学反应253

9-3 单原子三角形反应264

9-4 Kirkwood及Crawford的方法268

9-5 耦合化学反应271

9-6 弛豫现象279

9-7 内部自由度284

9-8 非平衡态热力学应用于非线性化学反应286

9-9 远离平衡区的多定态非线性化学反应及其稳定性分析298

10-1 热传导311

第十章 矢量过程311

10-2 在外场作用下的热传导317

10-3 等温系统中的扩散320

10-4 化学势的热力学对称关系334

10-5 二元系统中的扩散339

10-6 热扩散——导热与扩散的耦合350

10-7 化学反应、热传导与扩散的耦合358

10-8 应用举例：微珠流态化干燥过程的热力学与动力学分析373

第十一章 张量过程383

11-1 引言383

11-2 各向同性流体的粘滞流动383

11-3 标量、矢量、张量力和流并存的过程387

11-4 应用举例：汽－液两相介质中的声速404

第十二章 固体热力学414

12-1 引言414

12-2 弹性与非弹性变形415

12-3 固体的无限小变形418

12-4 弹性体的热状态方程420

12-5 弹性系统的功、应变能及状态变量的一般关系式420

12-6 弹性系统状态变量表达式，内能和熵422

12-7 非弹性变形、应变硬化、蠕变及松弛424

12-8 粘弹性428

参考文献438

索引441