作者簡介
王季陶，教授，1933年5月生於上海。1955年復旦大學本科畢業，先後在復旦大學化學系、物理系、材料科學系、電子工程系和微電子學系從事教學和科研工作。在近15年中，主要從事熱力學基礎研究。1990年提出“低壓金剛石氣相生長的熱力學耦合模型”，2000年創建“非平衡非耗散熱力學”新領域，2002年以後又提出完整的熱力學學科基本分類系統，使熱力學學科領域得到進一步的發展。2002年作者的英文版專著NonequilibriumNondissipativeThermodynamics-WithApplicationtoLow-PressureDiamondSynthesis由Springer出版發行，目前已有兩篇國外的書評發表加以推薦。此外，作者還提出“低壓化學氣相澱積膜工藝的模擬模型”和“化學氣相澱積鎢膜的半封閉結構模型”，1999年擔任首屆亞洲化學氣相澱積會議主席。科研中曾獲得1985年國家科技進步二等獎，以及國家發明四等獎、教育部自然科學二等獎、上海市重大科技成果二等獎、電子工業部科技成果二等獎等多項科技獎勵。其他著作有《低壓化學蒸汽澱積論文選(一)：低壓化學蒸汽澱積的計算機模擬(英文版)》、《半導體材料》、《金剛石低壓氣相生長的熱力學耦合模型》、《非平衡定態相圖：人造金剛石的低壓氣相生長熱力學》等。
目錄
前言1現代熱力學綱要
1.1熱力學第二定律面臨著來自兩方面的挑戰
1.2困惑的根源：卡諾定理
1.3克勞修斯不等式的不完整性
1.4當前21世紀熱力學的分類系統
1.5非耗散熱力學的典型案例：非平衡相圖
1.6耗散熱力學的典型案例：螺鏇反應
1.7昂薩格倒易關係的非熱力學假定
1.8普里高京耗散結構的非熱力學模型
1.9耗散減少原理
1.10一些基礎概念和定義
1.11本綱要的結語
前言
一位資深的美國教授特魯斯戴爾（CTruesdell，1919-2000）說過：每一位物理學家都確切地知道什麼是第一和第二定律，但是根據我的經驗沒有兩個物理學家的認識是相同的。（Everyphysicistknowsexactlywhatthefirstandsecondlawsmean，butitismyexperiencethatnotwophysicistsagreeonthem）。根據我自己過去20年從事低壓金剛石生長熱力學的研究經驗，特魯斯戴爾的經驗或感覺是正確的。這就意味著，在整個20世紀中沒有人真正認清“什麼是熱力學第二定律”。眾所周知，卡諾定理是熱力學（特別是經典熱力學）的奠基石，也是熱力學第二定律的起步點。卡諾在1824年總結了當時人類日常巨觀的經驗。卡諾定理不能從其他學科更基礎的定律來推導或證明。卡諾定理認為：可逆熱機的效率最高。卡諾定理強調卡諾循環的“可逆性”，並且由此建立了經典熱力學中的可逆過程熱力學（即平衡熱力學）以及不可逆過程熱力學（即非平衡熱力學）。但是如今已經發現：能量轉換效率最高的充分必要普適條件是“非耗散”的能量轉換，而不是“可逆”的能量轉換。這就是擴展卡諾定理。一個非耗散循環過程（例如一個非耗散的卡諾循環）一定是可逆的。因此擴展卡諾定理已經包含了卡諾定理，但是不能反過來說。擴展卡諾定理是熱力學（特別是現代熱力學）的擴展奠基石，也是熱力學第二定律在當前21世紀的新起步點。從擴展卡諾定理建立了現代熱力學的非耗散熱力學的新領域以及對應的耗散熱力學。
精彩書摘
序言一位資深的美國教授特魯斯戴爾（CTruesdell，1919-2000）說過：每一位物理學家都確切地知道什麼是第一和第二定律，但是根據我的經驗沒有兩個物理學家的認識是相同的。（Everyphysicistknowsexactlywhatthefirstandsecondlawsmean，butitismyexperiencethatnotwophysicistsagreeonthem）。
根據我自己過去20年從事低壓金剛石生長熱力學的研究經驗，特魯斯戴爾的經驗或感覺是正確的。這就意味著，在整個20世紀中沒有人真正認清“什麼是熱力學第二定律”。
眾所周知，卡諾定理是熱力學（特別是經典熱力學）的奠基石，也是熱力學第二定律的起步點。卡諾在1824年總結了當時人類日常巨觀的經驗。卡諾定理不能從其他學科更基礎的定律來推導或證明。卡諾定理認為：可逆熱機的效率最高。卡諾定理強調卡諾循環的“可逆性”，並且由此建立了經典熱力學中的可逆過程熱力學（即平衡熱力學）以及不可逆過程熱力學（即非平衡熱力學）。但是如今已經發現：能量轉換效率最高的充分必要普適條件是“非耗散”的能量轉換，而不是“可逆”的能量轉換。這就是擴展卡諾定理。一個非耗散循環過程（例如一個非耗散的卡諾循環）一定是可逆的。因此擴展卡諾定理已經包含了卡諾定理，但是不能反過來說。擴展卡諾定理是熱力學（特別是現代熱力學）的擴展奠基石，也是熱力學第二定律在當前21世紀的新起步點。從擴展卡諾定理建立了現代熱力學的非耗散熱力學的新領域以及對應的耗散熱力學。
熱力學是一門關於巨觀發展的科學，也是一門關於巨觀體系能量和能量轉換的科學，所研究的巨觀體系是由大量粒子單元組成的。眾所周知，熱力學第二定律的本質是巨觀體系發展的時間不可逆性，即“時間箭頭”（ar-rowoftime）或“光陰似箭”是“一去不復返”的。然而，卡諾定理則強調“可逆性”。這樣的矛盾在過去存在並延續了180多年，也正是熱力學領域很多困惑的根源。這種崇尚經典、排斥現代化的現象是在其他科學學科中十分少見的，或者可以說：這是至今唯一的。
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