正版新书]温度是什么董学智9787302613602

第1章 0度是什么 / 1
2 / 不容易懂的温度，容易懂的大气压
4 / 可以被忽略的压力
6 / 为什么需要纯净水
10 / 不纯净的纯净水
11 / 百思不得其解的冰水混合物
13 / 凝固与结晶
15 / 获取晶体的过程
16 / 规则排列与不规则排列
17 / 0度是什么
第2章 100度是什么 / 18
18 / 水的沸点并不适合作为温标
20 / 水与水蒸气的体积差
21 / 低气压下水的饱和点
23 / 过热液体与过冷蒸汽
24 / 相变与高能物理实验
25 / 高气压与瓦特的故事
28 / 更高的压力，更高的温度
29 / 完整相变图
第3章 温度的测量 / 31
32 / 被忽视的物理定律
33 / 水银温度计
34 / “热胀冷缩”现象
35 / 电阻温度计
35 / 低温超导与高温超导
37 / 科研与实用
39 / 低温气体温度计
40 / 真正的基础科学
41 / 其他类型温度计
第4章 温度的存储 / 43
43 / 什么是存储
44 / 最常用的加法运算
45 / 叠加与守恒
48 / 能量守恒定律
50 / 热质说与工具主义
51 / 蓄热与蓄冷
53 / “民科”的挑战与辉格科学史
第5章 温度的传递 / 57
58 / 温度传递怎么成为可能
58 / 温度传递的方式
59 / 温度的连续性
60 / 热传导方程
61 / 热传导的强化与削弱
63 / 复杂的热对流
63 / 应用科学技巧
65 / 对流换热的一般规律
第6章 太阳的温度 / 67
68 / 太阳能的利用
69 / 地球温度的变化
70 / 黑体与白体
72 / 再论地球的温度变化
73 / 温室效应与全球变暖
75 / 太阳温度的测量理论
76 / 星体的温度
77 / 黑洞的温度
79 / 宇宙的温度
80 / 现代实验的意义
82 / 黑体辐射与紫外灾难
83 / 再论太阳温度
84 / 可证伪性与科学定义
85 / 研究太阳的意义
第7章 理想气体的温度 / 88
88 / 理想气体的性质
89 / 什么是理想气体
91 / 理想气体有什么用
93 / 理想气体的假设
94 / 理想气体的温度
95 / 理想气体性质的证明
96 / 物理常数的定义
99 / 物理常数真的是常数吗
99 / 测量与物理常数
100 / 物理常数的测量
102 / 理想气体常数测量与针尖上的天使
103 / 理想气体的悖论
第8章 能量 / 105
105 / 科学概念与语言
107 / 科学概念与公众
109 / 概念的实在性
111 / 最早的能量单位——卡路里
112 / 能量守恒定律
112 / 牛顿力学中的能量
114 / 热力学中的能量
116 / 其他能量
120 / 能量守恒定律既是定义又是分类法
121 / 永动机为什么不存在
122 / 定义的意义
第9章 温度的有序性 / 125
125 / 热力学第二定律可信吗
128 / 卡诺循环
131 / 设计一个高效循环
131 / 热源的分类
133 / 如何设计高效热机
137 / 技术进步的要素
139 / 政府主导的技术进步
第10章 熵 / 141
141 / 克劳修斯的熵
142 / 宇宙的归宿——热寂
143 / 温度的定义
143 / 玻尔兹曼与熵
145 / 原子论与还原主义
147 / 吉布斯佯谬
150 / 可分辨的悖论
152 / 失忆的麦克斯韦妖
154 / 信息熵
155 / 非平衡状态下的熵
156 / 自组织与对称破缺
158 / 时间是什么
160 / 宇宙视角下的熵
第11章 温度的极限 / 164
165 / 获取更高温度的方法
168 / 人造温度的极限
168 / 超高温下的温度定义
169 / 高温的极限
170 / 低温环境
171 / 制造低温
172 / 新的制冷方式
173 / 低温的测量
175 / 超低温特性与应用
176 / 超低温与凝聚态
176 / 低温的极限
179 / 研究成果即定义
参考文献 / 181
后记 / 182

第1章 0度是什么 / 1

2 / 不容易懂的温度，容易懂的大气压

4 / 可以被忽略的压力

6 / 为什么需要纯净水

10 / 不纯净的纯净水

11 / 百思不得其解的冰水混合物

13 / 凝固与结晶

15 / 获取晶体的过程

16 / 规则排列与不规则排列

17 / 0度是什么

第2章 100度是什么 / 18

18 / 水的沸点并不适合作为温标

20 / 水与水蒸气的体积差

21 / 低气压下水的饱和点

23 / 过热液体与过冷蒸汽

24 / 相变与高能物理实验

25 / 高气压与瓦特的故事

28 / 更高的压力，更高的温度

29 / 完整相变图

第3章 温度的测量 / 31

32 / 被忽视的物理定律

33 / 水银温度计

34 / “热胀冷缩”现象

35 / 电阻温度计

35 / 低温超导与高温超导

37 / 科研与实用

39 / 低温气体温度计

40 / 真正的基础科学

41 / 其他类型温度计

第4章 温度的存储 / 43

43 / 什么是存储

44 / 最常用的加法运算

45 / 叠加与守恒

48 / 能量守恒定律

50 / 热质说与工具主义

51 / 蓄热与蓄冷

53 / “民科”的挑战与辉格科学史

第5章 温度的传递 / 57

58 / 温度传递怎么成为可能

58 / 温度传递的方式

59 / 温度的连续性

60 / 热传导方程

61 / 热传导的强化与削弱

63 / 复杂的热对流

63 / 应用科学技巧

65 / 对流换热的一般规律

第6章 太阳的温度 / 67

68 / 太阳能的利用

69 / 地球温度的变化

70 / 黑体与白体

72 / 再论地球的温度变化

73 / 温室效应与全球变暖

V

75 / 太阳温度的测量理论

76 / 星体的温度

77 / 黑洞的温度

79 / 宇宙的温度

80 / 现代实验的意义

82 / 黑体辐射与紫外灾难

83 / 再论太阳温度

84 / 可证伪性与科学定义

85 / 研究太阳的意义

第7章 理想气体的温度 / 88

88 / 理想气体的性质

89 / 什么是理想气体

91 / 理想气体有什么用

93 / 理想气体的假设

94 / 理想气体的温度

95 / 理想气体性质的证明

96 / 物理常数的定义

99 / 物理常数真的是常数吗

99 / 测量与物理常数

100 / 物理常数的测量

102 / 理想气体常数测量与针尖上的天使

103 / 理想气体的悖论

第8章 能量 / 105

105 / 科学概念与语言

107 / 科学概念与公众

109 / 概念的实在性

111 / 最早的能量单位——卡路里

112 / 能量守恒定律

112 / 牛顿力学中的能量

114 / 热力学中的能量

116 / 其他能量

120 / 能量守恒定律既是定义又是分类法

121 / 永动机为什么不存在

122 / 定义的意义

第9章 温度的有序性 / 125

125 / 热力学第二定律可信吗

128 / 卡诺循环

131 / 设计一个高效循环

131 / 热源的分类

133 / 如何设计高效热机

137 / 技术进步的要素

139 / 政府主导的技术进步

第10章 熵 / 141

141 / 克劳修斯的熵

142 / 宇宙的归宿——热寂

143 / 温度的定义

143 / 玻尔兹曼与熵

145 / 原子论与还原主义

147 / 吉布斯佯谬

150 / 可分辨的悖论

152 / 失忆的麦克斯韦妖

154 / 信息熵

155 / 非平衡状态下的熵

156 / 自组织与对称破缺

158 / 时间是什么

160 / 宇宙视角下的熵

第11章 温度的极限 / 164

165 / 获取更高温度的方法

168 / 人造温度的极限

168 / 超高温下的温度定义

169 / 高温的极限

170 / 低温环境

171 / 制造低温

172 / 新的制冷方式

173 / 低温的测量

175 / 超低温特性与应用

176 / 超低温与凝聚态

176 / 低温的极限

179 / 研究成果即定义

参考文献 / 181

后记 / 182

董学智，博士，副研究员。先后工作于中国科学院，清华大学。一直从事能源动力领域研究工作，研究各种热能在各种动力系统内的转化，并利用业余时间专研科学哲学。

热力学作为古老的物理学分支既与人类生产生活息息相关，又与科学前沿密不可分。本书并不是严格意义的热力学科普教程，虽然书中内容涵盖了热力学中绝大多数的概念，但这些热力学知识更像是足球比赛中的用球，欣赏比赛应该关注双方队员的攻防而不仅足球运动的轨迹。借助热力学知识，完成对科学方法的粗浅解释才是本书真正的主题。希望通过读者在阅读书中热力学知识的同时通过自己的思考获得科学思维的能力。

0度是什么？人们该如何理解温度？本书以热力学单位——温度的定义为主线，简要介绍了物质相变、 温度测量、储热、传热、热力学定律、熵等基本概念。对温度的解释由浅显易懂的冰雪融化，逐步延伸到 凝聚态物理、宇宙学、高能物理、计量学、传热学、工程热力学等基础科学及应用技术领域。从这个意义 上，本书是一本物理学科普书籍。