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第1章 绪论1

1.1 本书主旨和范围1

1.2 热力学的通用定义4

第2章 物质的定义和定律7

2.1 状态方程7

2.2 物质的状态参数8

2.2.1 压强8

2.2.2 温度10

2.3 物质的能量11

2.4 能量转换13

2.4.1 功13

2.4.2 热13

2.5 物质的熵15

2.6 物质的？16

2.6.1 传统意义的？16

2.6.2 ？重力解释18

2.6.3 ？湮灭法则23

2.6.4 加热和做功过程中的？转移25

2.7 物质的化学？25

第2章 术语27

第3章 辐射的定义和定律31

3.1 辐射源31

3.2 表面辐射特性33

3.3 表面辐射的定义34

3.4 普朗克定律36

3.5 维恩位移定律39

3.6 斯蒂芬—玻尔兹曼定律40

3.7 兰贝特的余弦定律42

3.8 基尔霍夫定律44

第3章 术语46

第4章 热力学定律分析49

4.1 热力学分析概述49

4.1.1 热力学分析的意义49

4.1.2 系统总论与定义50

4.2 物质与质量守恒51

4.3 能量守恒定律53

4.3.1 能量平衡方程53

4.3.2 能量平衡方程的组分54

4.4 熵增57

4.5 ？平衡方程58

4.5.1 传统的？平衡58

4.5.2 传统？平衡方程的组分59

4.5.3 不同环境参量条件下的？平衡60

4.5.4 重力势？的？平衡61

4.6 过程效率68

4.6.1 卡诺循环68

4.6.2 过程的完善程度72

4.6.3 比效率74

4.6.4 辐射转换效率讨论74

4.6.5 消耗指数75

4.7 测试数据的调谐方法77

第4章 术语81

第5章 光子气体的热力学特性87

5.1 光子气体的本质87

5.2 光子气体温度90

5.3 光子气体能量93

5.4 光子气体的压强94

5.5 光子气体的熵98

5.6 光子气体的等熵过程99

5.7 光子气体的？100

5.8 混合光子气体102

5.9 物质与光子气体之间的类比103

第5章 术语107

第6章 辐射111

6.1 基本概念111

6.2 发射？公式推导112

6.3 发射？计算公式的分析115

6.4 辐射过程的效率117

6.4.1 从辐射到功的转换117

6.4.2 从辐射到热量的转换121

6.4.3 其他辐射利用过程123

6.5 辐射传热的不可逆性124

6.6 辐射中发射与吸收的不可逆性126

6.7 环境对辐射？的影响129

6.7.1 环境发射率129

6.7.2 周围环境构造130

6.7.3 其他表面的情况132

6.8 “冷”辐射133

6.9 不同环境温度下的辐射？135

6.10 温度均匀分布表面的辐射141

6.10.1 连续表面温度分布下的发射？141

6.10.2 非等温表面的有效温度142

第6章 术语145

第7章 辐射通量149

7.1 辐射通量的能量149

7.2 辐射通量熵152

7.2.1 单色辐射强度熵152

7.2.2 黑体表面发射熵153

7.2.3 任意辐射功率熵154

7.3 辐射通量？156

7.3.1 任意辐射156

7.3.2 偏振辐射158

7.3.3 非偏振辐射158

7.3.4 非偏振均匀辐射159

7.3.5 立体角2π内的非偏振均匀辐射159

7.3.6 立体角2π内的非偏振均匀黑体辐射161

7.3.7 立体角ω内的非偏振均匀辐射161

7.4 辐射传播161

7.4.1 真空中的传播161

7.4.2 辐射波在实际介质中传播的讨论164

7.5 表面之间的辐射？交换166

7.5.1 角系数166

7.5.2 两个黑体表面之间的发射？交换173

7.5.3 两个灰体表面之间的？交换174

7.6 太阳辐射？185

7.6.1 太阳辐射的重要性185

7.6.2 太阳辐射概率188

第7章 术语192

第8章 表面辐射光谱197

8.1 引言197

8.2 表面能量辐射光谱198

8.3 表面的熵辐射光谱199

8.4 由？定义导出的辐射？201

8.5 表面？辐射光谱203

8.5.1 黑体辐射表面光谱203

8.5.2 灰体表面？光谱209

8.5.3 ？辐射系数210

8.6 光谱在？交换计算中的应用214

8.7 结论217

第8章 术语218

第9章 研究者提出的辐射？公式的讨论221

9.1 争议的来源221

9.2 什么功代表？222

9.3 辐射的物质是热的吗224

9.4 贝扬讨论227

9.5 莱特等人的讨论231

9.6 其他研究人员的讨论232

9.7 总结233

第9章 术语234

第10章 光热转换的热力学分析237

10.1 简介237

10.2 全球变暖效应238

10.3 大气层的影响240

10.4 太阳辐射能转换成热能的评估244

10.5 旋转抛物面太阳能灶的热力学分析250

10.5.1 前言250

10.5.2 关于SCPC的说明252

10.5.3 SCPC的能量分析数学模型253

10.5.4 SCPC？效率的数值分析255

10.5.5 旋转抛物面太阳能灶的结论270

第10章 术语270

第11章 太阳能热气流电站的热力学分析275

11.1 简介275

11.2 电站热力学过程描述276

11.3 有关太阳能热气流电站简化数学模型的主要假设279

11.4 能量分析281

11.5 ？分析291

11.6 使用机械？对物质进行？分析294

11.7 不同输入参数下的趋势296

第11章 术语298

第12章 光合作用的热力学分析303

12.1 本章目标303

12.2 光合作用的简化描述304

12.3 光合作用早期的研究305

12.4 简化的光合作用数学模型的假设306

12.5 物质的属性308

12.5.1 物质的能量308

12.5.2 物质的熵309

12.5.3 物质的？310

12.6 辐射属性310

12.6.1 辐射能310

12.6.2 辐射熵311

12.6.3 辐射？312

12.7 守恒方程313

12.7.1 质量守恒方程313

12.7.2 能量守恒方程313

12.7.3 熵守恒方程314

12.7.4 ？守恒方程314

12.8 光合作用完善度315

12.9 通过算例得到的启发317

12.9.1 输入参数改变时的响应趋势317

12.9.2 环境温度、叶子温度及糖产率之间的关系319

12.9.3 汽化水与吸收的CO2的比率321

12.9.4 光合作用各组分过程的？损321

12.9.5 叶子周围增加的CO2浓度323

12.9.6 光合作用完善度的评价324

12.10 本章总结325

第12章 术语329

第13章 光伏的热力学分析333

13.1 光伏效应的意义333

13.2 光伏过程的通用描述333

13.3 太阳能电池的简单热力学分析335

第13章 术语338

参考文献341

附录A349

A.1 二级导出单位的前缀名称349

A.2 辐射与物质的标准常数值349

A.3 一些热力学关系中的数学应用350

A.4 部分辐射能量变量一览352

A.5 部分熵辐射变量一览354

A.6 部分辐射能变量一览355

A.7 液态水的放射能356