鲍士雄 1938年3月生，浙江定海人，大学文化，中共党员，上海交通大学机械与动力工程学院教授。1962年于上海交通大学毕业，后留校工作至今。先后参与行业发展规划等制订与市府专业咨询；全国首台船用吸收式制冷机、首台怀特池控温装置与首台机电一体化产品--恒温恒湿机研制。主持与承担微机控制压缩机性能试验台、制冷系统故障模拟与教学试验装置、新型高效节能水冷式空调机等科研项目20余项。其中 "制冷系统故障诊断与模拟技术"、"高效节能水冷式空调机"等四项获上海市、国家教委、国防科工委省部级科技进步二、三等奖；现正从事水环路水源、地热源热泵、空气源热泵热水器与辅助热源，以及制冷、制热与生活热水三联供等技术开发；制冷与空调作业安全技术培训教材编著，以及制冷与空调特种作业安全教育师资培训工作。

以下为鲍士雄教授关于《热动力学》之题的读书心得正文：

热力学有近300年历史，我们念书时，沈维道、郑佩芝、蒋淡安老师，在热学（热力学、传热学）上面，教了不少。但是限于历史原因，对热力学世上的六位学者了解不深，他们对热力学之贡献也了解不深：

正如一本“我们世界中的物理”系列丛书之一《时间与热动力学》所说：“……在孤立系统中，熵才是非常有可能增加的。熵和热力学第二定律并不排除有序的排列；这些概念仅仅说明，一些能量输入是必要的。如果有外来能量源驱动这个过程，自组织就可以发生，而且将整个系统考虑在内——能量源和生命的起始物质——熵是增加的。这类似于一个热力发动机，它可以做功，使得熵局部减少，同时排出一些热量到环境中，所以总的熵增加”。

这里，涉及“生命起源这个问题充满争议，因为对许多人来说，这不仅是一个科学问题，而且牵扯到重要的宗教信仰。科学可能与宗教有某些联系，也许没有——这也是个有争议的问题——但是现在多数科学家认为地球大约形成于45亿年前，而且当大分子聚合在一起，并开始自我复制的时候，生命发生了。古生物学者(研究古代生命形式的科学家)还不确定生命发生的精确时间——最古老的生命痕迹存在于35亿年前的岩石中，但是这样的遗迹很微小，科学家不能肯定这遗迹是活生命体的真正化石，还是由与生命无关的某些化学过程形成的。但是，远古生物的化石清楚地显示在25亿年前的化石中，所以生命一定起源于数十亿年前”。

在唯物主义上，“热力学包括了熵、时间、能量转化和传递，而且在研究和寻找生命起源中是一个基本的考虑因素。……”。

因此，“时间对人类是一个永恒的话题，正如书名所提到的，时间在热力学中是一个关键的量，它与“熵”的概念紧密相关。热力学指出，一个物体的熵随时间的变化是有规律的”。

所以，华中科技大学出版社郭方中教授，在热声热机和气液沸腾流动这两种受热流动系统稳定性研究成果的基础上，所阐述如何运用热动力学网络方法来解决受热流动系统稳定性课题，所写的《热动力学》，比较接受。

该书，对“熵”概念始终贯彻之中的。认为“传统工程热力学方法的中心是在平衡的前提下，通过参数优化选择，得到最高的能量转化效率，它无法解决受热流动系统的稳定性问题，所以目前只能通过种种简化和假设，把稳定性课題从热力学系统中剝离出来，借助于动力学方法来解决。然而，热力学系统的概括面愈来愈广，涉及的问题愈来愈深入，许多稳定性问题是由系统的热力学侧面引起的，完全把热力学和动力学分割开来是行不通的；对动态热系统的研究，例如热声热机、两相流动、生命现象等，都迫切要求有一个工程来解决其稳定性问题。作者长期从事有关领域的工程热物理研究，深感网络理论是工程师把热力学和动力学联结起来的桥梁，所以本书想通过作者对热声热机和两相流动这两种受热流动系统稳定性的研究实例来探索建立这种桥梁的可能性，这是一种投石问路的行动，作者热切地盼望着回响。”

指出“传统的热力学方法把平衡看作成理想状态，而把不平衡看成理想状态的偏离；……不过，传统热力学已经提出了需要对时间进行深入认识的问题。……时间只不过像几何空间的坐标轴一样，也可以看成一个″几何参数″。隨着控制论和信息论的建立，动态的观点遍及所有的科学领域，……热力学和信息论及系统论的携手已经反映在近代的热力学教科书中，熵作为热力学和信息的联结桥梁，……”。

对于上海交通大学陈芝久教授所著《制冷系统热动力学》感觉，作为《热动力学》之说，有缺陷。

热力学发展至今有近300年历史。“18世纪末有了热力学第一、第二定律的基础，……至20世纪初……完成了经典热力学的框架”。田长霖指出““经典热力学是实干家们一一工程师和生理学家们一一建立起来，而由物理家们迟疑地接受下来的。”经典热力学虽然提出讨论热变功过程的问题，但分析的却是各过程的终点，即各个过程的平衡态，它实际上是用热力学平衡的方法来解释热功转换过程，田长霖认为，它虽然叫做thermodynamics，但对于实际的转换过程却什么也没说 ”。

这就是《制冷系统热动力学》书之根本缺陷！

该书，始终没有出现“熵”的概念。作者从信息中，得到了编著目标“热动力学”，实现目标也是信息中获得的“模型、仿真、优化、控制”八个字，以此为“路线与方法”。

在“制冷装置不稳定工况分析”、“制冷装置各设备数学模型的建立”与“制冷装置数学模型的分析方法”来判解：

作者将制冷系统可视为“由输出信号（被调参数）、输入信号（调节参数）和干扰信号（干扰参数），所包含的工程和自控系统”。可认为“用“制冷系统热动力学”的观点来看传统的制冷系统流程图，即用动态的观点与参数间相互定量耦合的观点（此处暂不谈分布参数观点）看制冷系统，将有新的变化，就要用一种新的表达方式来分析，即利用系统工程和自控原理中常用的信号分析方法重新讨论制冷系统，形成了新的思路和结果，这是由于研究方法的改变所引出的新问题”，就是“热动力学”。

作者分析道“传统的制冷书刊均研究稳态（静态）工况，而稳（静）态工况是整个运行工况中的特殊工况，不稳定工况（动态过程）才是一般的常遇工况。动态观点的引入，使制冷系统分析时域大为扩大，更加接近实际情况，也便于今后分析制冷系统中参数的定量耦合关系，便于进一步对制冷系统进行动态仿真分析，它和制冷系统的自动控制（含计算机控制）就非常自然地接上轨”。

因而，“制冷系统热动力学”分析方法可分二步：

1）第一步制冷系统及各部件     物理参数传递关系——信号方框图——进出的信号关系；

2）第二步 框图中环节求出其数学模型（或传递函数），数学模型求解，或对各环节的传递函数按照环节的串并联简化法则进行综合，求出其等效传递函数。

求得制冷系统及各部件参数的不稳定工况（动态）的参数解。

各部件模型连接，构成一个制冷系统模型，选必不可少的系统化参数，并可以代表该部件参与系统的连接。如压力、比焓（可通过h=ƒ ( T,p) ，温度与压力）。

数学模型形成原则：

1） 静态是动态的起点与归宿。制冷系统热动力学研究的是系统和设备的动态过程。它重点研究是制冷系统及设备中的不稳定过程，是一个稳态到另一个稳态的过渡，因此以往人们熟悉的静态特性是动态的特殊情况，即静态特性是动态特性的研究起点与归宿。制冷设备的数学模型显然应该包括静态模型和动态模型两部分。动态方程一般都是以时间为自变量的微分方程（组），与该微分方程组有关的初始条件和某些边界条件或自由项的计算就是稳态的一个方面。动态方程兼容了静态方程。

2）当时间常数很小时，方程可以近似地看成是无惯性的比例环节，可以静态方程近似替代动态方程。

3）数学模型的好坏决定了仿真优化的质量。

为了建立正确的制冷设备（对象）数学模型，总是先建立对象的物理模型。……即使是用同一个目的和同一对象，由于作者的简化条件不同，也会得到不尽相同的模型。“制冷系统热动力学”的引人注意及困难之处，这也是主要原因之一”。

出现“熵”的概念，“把微观图像和宏观图像沟通，用微观图像新成就推动修改或更新宏观图像，指导工程上实现新技术”，也将“熵作为热力学和信息的联结桥梁”。让热力学与动力学，合为“热动力学——thermodynamics”。

甚至于，材料方面，出现“材料热动力学”。

“自然界中发生的一切物理、化学和生物代谢反应，通常都伴随着热效应的变化，人们对热本质的认识经历了漫长曲折的探索历程。

20世纪初，Planck、Poincare、Gibbs等科学家以宏观系统为研究对象，基于热力学第一、二定律，并定义了焓、熵、亥姆霍兹和吉布斯等函数，加上P、V、T等可以直接测定的客观性质，经过归纳与演绎推理，得到一系列热力学公式和结论，用来解决能量、相和反应平衡问题，这便是经典热力学的基本框架。经典热力学研究的对象是系统中的物质和能量的交换，它是不断逼近极限的科学，只讨论变化前后的平衡状态，不涉及物质内部粒子的微观结构”，传统材料设计演变为现代材料设计的流程。

“时间是热力学中非常重要的独立变量，怎样处理时间变量是区别不同层次热力学的标志，在物理学中利用熵增来描述时间的单向性。热力学研究可能性，动力学研究现实性，即变化速率和变化机理。动力学是反应进度与时间的函数关系，系统的行为状态和输出只取决于起始状态和随后的输入”。

而且，学科年年开年会。

“在未来，包括热力学和动力学在内的多尺度集成计算模拟配合专业数据库，实现材料设计阶段、模拟材料生产制备和服役的全流程，从而预测材料的组织演变和宏观性能，并在制备过程中对组织性能进行精确调控，是材料热、动力学发展的主要趋势”。

所以，不祇是冠以“热动力学”而已!

有一句的成语：“差之毫厘，失之千里。目标都是编著《热动力学》。但是，从“路线与方法”差异看来：从学科——热力学历史与特征从特殊性中，寻找其普适性。抓住热现象中的方向性，寻找到场论、图像这些可普适性（算一种方法吧？！）；

另从信息中，得到了编著目标，但是实现目标就是信息中获得的“模型、仿真、优化、控制”八个字，以此为“路线与方法”。而且，也引用“信息论”、“自动控制”。但没应用“熵作为热力学和信息的联结桥梁”，在热现象中的方向性会不足，在建立模型过程中，其“构成一个制冷系统模型，选必不可少的系统化参数，并可以代表该部件参与系统的连接”中，只见“如压力、比焓（可通过h=ƒ ( T,p) ，温度与压力）”；可能用“耦合”概念去弥补？！但方向性，尤其各种影响合成时是会混淆的。正如作者所说“为了建立正确的制冷设备（对象）数学模型，总是先建立对象的物理模型。……即使是用同一个目的和同一对象，由于作者的简化条件不同，也会得到不尽相同的模型。“制冷系统热动力学”的引人注意及困难之处，这也是主要原因之一”。

所以，后一种只能说：应用仿真技术去解决制冷系统计算机模拟计算。但是，我还感觉没有满足热功转换过程，其结果？！能否像周期表那样有预见性？！

参考文献：