Căldura – Termodinamica fenomenologică

Despre căldură, temperatură, și modalități de măsurare, și aplicații practice în inginerie. Un punct de vedere contemporan privind energia, termodinamica și legile ei, cu detalierea celor mai importante principii care o guvernează. Un capitol special este dedicat schimbărilor climatice și încălzirii globale actuale. Explicații clare ale fenomenelor, evitând formulele matematice complexe.

CUPRINS:

Căldura și temperatura
– Temperatura
– – Definiții
– – – Pe baza principiului zero
– – – Pe baza celui de al doilea principiu
– – Unități de temperatură
– – Măsurarea temperaturii
– – Temperatura în gaze
– Căldura
– – Istorie
– – Transferuri de energie sub formă de căldură între două corpuri
– – Notație și unități
– Măsurarea căldurii
– – Istorie
– – Tehnologii
– – – Termometria non-invazivă
– – Temperatura aerului de suprafață
– Capacitatea calorică
– – Măsurare
– – Capacitate calorică specifică
– Dilatarea termică
– – Prezentare generală
– – – Prezicerea dilatării
– – – Efecte de contracție (dilatare termică negativă)
– – – Factorii care afectează dilatarea termică
– – Coeficientul de dilatare termică
– – – Coeficientul general de dilatare termică volumetrică
– – Dilatarea în solide
– – Dilatarea izobară în gaze
– – Dilatarea în lichide
Transferul de căldură
– Conducția termică
– – Prezentare generală
– Convecția
– – Exemple și aplicații ale convecției
– – – Transfer de căldură
– – – Circulația atmosferică
– – – Vremea
– – – Circulația oceanică
– – – Convecția mantalei
– – Mecanisme de convecție
– – Convecția naturală
– – – Convecția forțată
– – – Convecția gravitațională sau flotabilitate
– – – Convecția granulată
– – – Convecția termomagnetică
– – – Acțiunea capilară
– – – Efectul Marangoni
– – – Efectul Weissenberg
– – – Combustia
– Radiația termică
– – Prezentare generală
– – – Efecte de suprafață
– – Proprietăți
– Emisia de energie radiantă
– – Emisivități ale suprafețelor obișnuite
– – Emitanța
– Absorbția energiei radiante
– – Legea lui Kirchhoff a radiațiilor termice
– – – Emisivitatea spectrală direcțională
– – Cuantificarea absorbției
– – Măsurarea absorbției
– – Aplicații
– Reflexia energiei radiante
– – Reflectivitatea
– – Tipul suprafeței
– – Reflectanța apei
– Răcirea radiativă
– – Răcirea radiativă terestră
– – – Energia Pământului
– – – Răcirea nocturnă de suprafață
– – – Estimarea lui Kelvin a vârstei Pământului
– – Astronomie
– – Aplicații
– – – Arhitectură
– – – Gheața nocturnă
– Legea de răcire a lui Newton
– – Relația cu mecanismul de răcire
– – Versiunea de transfer termic a legii
– Energia solară – Celule solare
– – Tehnologii principale
– – – Celule fotovoltaice
– – – – Sisteme fotovoltaice convenționale
– – – Energie solară concentrată
– – – Sisteme hibride
– – Tehnologii emergente
– – – Celule fotovoltaice concentrate
– – – Celule fotovoltaice plutitoare
– Transferul termic
– – Prezentare generală
– – Inginerie
– – – Izolare, radianță și rezistență
– – – Dispozitive
– – – Schimbătoare de căldură
Schimbări climatice
– Terminologie
– Cauze
– – Mecanisme interne de forțare
– – Variabilitatea ocean-atmosferă
– – – Viaţa
– – Mecanisme externe de forțare
– – – Variații orbitale
– – – Variații solare
– – – Vulcanism
– – – Plăci tectonice
– – – Influențe umane
– Evidențe fizice
– – Măsurători de temperatură și proxi-uri
– – Dovezi istorice și arheologice
– – Gheţarii
– – Pierderea de gheață din Marea Arctică
– – Vegetația
– – – Resurse genetice forestiere
– – Analiza polenului
– – Acoperire de nori și precipitații
– – Dendroclimatologia
– – Mostre de gheață
– – Animale
– – Schimbarea nivelului mărilor
– Efectul de seră
– – Istorie
– – Mecanism
– – Gaze cu efect de seră
– – Rolul schimbărilor climatice
– Încălzirea globală
– Note
– Efecte observate și așteptate asupra mediului
– – Vremea extremă
– – Nivelul mării creste
– – Sisteme ecologice
– – Efecte pe termen lung
– Efectele asupra sistemelor sociale
– – Habitatul inundațiilor
– – Economie
– – Infrastructură
Schimbarea de fază
– Clasificarea tranzițiilor de fază
– – Clasificarea Ehrenfest
– – Clasificarea modernă a tranzițiilor de fază
– Proprietăți ale tranzițiilor de fază
– – Puncte critice
– – Simetria
– – Exponenți critici și clase de universalitate
– Evaporarea
– – Teorie
– – – Echilibru evaporativ
– – Factorii care influențează rata de evaporare
– Condensarea
– – Inițiere
– – Scenarii de reversibilitate
– – Cele mai frecvente scenarii
– – Cum este măsurată condensarea
– – Aplicații ale condensării
– – Adaptarea biologică
– – Condensarea în construcția de clădiri
– Ceaţa
– – Definiție
– – Formare
– Norii
– – Formarea și distribuția
– – – Cum devine saturat aerul
– – – Convergența de-a lungul zonelor cu presiune scăzută
– – – Divergența de-a lungul zonelor de înaltă presiune
– – Efecte asupra climei și atmosferei
– Fierberea
– – Tipuri
– – – Nucleația
– – – Fluxul de căldură critic
– – – Tranziția
– – – Filmul
– – – Distilarea
– – Fierberea vs. evaporarea
– Înghețarea/Solidificarea
– – Cristalizare
– – Suprarăcire
– – Exotermicități
– – Vitrificare
– – Expansiune
– – Înghețarea organismelor vii
– – – Bacterii
– – – Plante
– – – Animale
– – Conservarea alimentelor
– Topirea
– – Topirea ca o tranziție de fază de prim ordin
– – Criteriile de topire
– – Suprarăcirea
– – Topirea solidelor amorfe (sticle)
– Căldura latentă
– – Folosire
– – – Meteorologie
– – Căldură latentă specifică
Termodinamica
– Introducere
– Istorie
– Legile termodinamicii
– Concepte în termodinamică
– – Substanţe care se pot descrie doar prin temperatură
– – Substanţe care se pot descrie doar prin temperatură şi presiune
– – Substanţe care se pot descrie prin temperatură, presiune şi potenţial chimic
– – Substanţe care se pot descrie prin temperatură şi câmp magnetic
– – Sisteme termodinamice
– – Stări termodinamice
– Zero absolut
– Termodinamica aproape de zero absolut
– – Relația cu condensatul Bose-Einstein
– – Scări de temperatură absolută
– Temperaturi negative
– Energia internă
– – Introducere
– – – Funcțiile cardinale
– – Descriere și definiție
– – – Schimbări ale energiei interne
– Prima lege a termodinamicii
– – Declarația revizuită conceptual, conform abordării mecanice
– – Descriere
– Procese adiabatice
– – Descriere
– – Diferite aplicații ale ipotezei adiabatice
– – Încălzirea și răcirea adiabatică
– Meteorologia (Fizica norilor)
– – Răcirea aerului până la punctul de rouă
– – – Răcirea adiabatică: pachete în creștere de aer umed
– – – – Ascendența frontală și ciclonică
– – – – Ascendența convectivă
– – – – Ascendența orografică
– – – Răcirea non-adiabatică
– – Adăugarea de umezeală în aer
– – Suprasaturația
– – Suprarăcirea
– – Coliziune – coalescență
– – Procesul Bergeron
– – Coeziune și dizolvare
– A doua lege a termodinamicii
– – Introducere
– – Principiul lui Carnot
– – Formularea lui Clausius
– – Formularea Kelvin
– – Echivalența formulărilor Clausius și Kelvin
– – Relația dintre formularea lui Kelvin și formularea lui Planck
– – Formularea lui Planck
– – Principiul Carathéodory
– – Principiul lui Planck
– – Formularea pentru un sistem care are o expresie cunoscută a energiei sale interne în funcție de variabilele sale de stare extinse
– Motoare termice
– – Prezentare generală
– – Exemple de zi cu zi
– – Exemple de motoare termice
– – – Motorul termic al Pământului
– – Eficienţa
– – – Puterea
– Ordinea și dezordinea
– – Prezentare generală
– Entropia
– – Definiții
– – – Definiţia statistică a entropiei: Principiul lui Boltzmann
– – Funcția de stare
– – Proces reversibil
– – Entropia unui sistem
– – Informaţiile fizice şi entropia
Referințe
Despre autor
– Nicolae Sfetcu
– – De același autor
– – Contact
Editura
– MultiMedia Publishing

MultiMedia Publishing
– Digital: EPUB (ISBN 978-606-9016-08-4), Kindle (ISBN 978-606-9016-10-7), PDF (ISBN 978-606-9016-09-1)