工程熱力學(xué)

內(nèi)容概要

本書是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材，是在第3版的基礎(chǔ)上，根據(jù)教育部新制定的“高等學(xué)校工科本科工程熱力學(xué)(多學(xué)時)教學(xué)基本要求”，并總結(jié)近年來教學(xué)研究和教學(xué)改革成果修訂而成的。本書第3版是面向21世紀(jì)課程教材、教育部熱工課程“九五”規(guī)劃教材和首屆國家級精品課程主講教材。 本書基本保持了第3版的體系，全書共13章，以能量傳遞、轉(zhuǎn)移過程中數(shù)量守恒和質(zhì)量蛻變?yōu)橹骶€，講述了工程熱力學(xué)的基本概念、基本定律，氣體及蒸汽的熱力性質(zhì)，各種熱力過程和循環(huán)的分析計算及熱力學(xué)在化學(xué)過程中的應(yīng)用等內(nèi)容。本書在加強基礎(chǔ)理論的同時注意吸收當(dāng)今熱工科技的新成果，注意聯(lián)系工程實踐和學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。本書所附光盤內(nèi)包含的工程熱力學(xué)導(dǎo)論錄像、多媒體課件、各章習(xí)題的提示及答案、氣體熱力性質(zhì)查詢軟件及工程熱力學(xué)名詞和術(shù)語查詢軟件等，為讀者深入學(xué)習(xí)工程熱力學(xué)構(gòu)筑了新的平臺。 本書既繼承了前幾版便于自學(xué)的特點，又進一步拓展了內(nèi)容的廣度和深度，可作為高等學(xué)校能源動力類、化工與制藥類、航空航天類、機械類、交通運輸類、核工程與技術(shù)類及土建類等專業(yè)的工程熱力學(xué)教科書，也可供有關(guān)科技工作者參考。

書籍目錄

主要符號緒論 0-1 熱能及其利用 0-2 熱力學(xué)發(fā)展簡史 0-3 工程熱力學(xué)的主要內(nèi)容及研究方法第一章 基本概念及定義 1-1 熱能和機械能相互轉(zhuǎn)換的過程 1-2 熱力系統(tǒng) 1-3 工質(zhì)的熱力學(xué)狀態(tài)及其基本狀態(tài)參數(shù) 1-4 平衡狀態(tài)、狀態(tài)方程式、坐標(biāo)圖 1-5 工質(zhì)的狀態(tài)變化過程 1-6 過程功和熱量 1-7 熱力循環(huán) 本章小結(jié) 思考題 習(xí)題第二章 熱力學(xué)第一定律 2-1 熱力學(xué)第一定律的實質(zhì) 2-2 熱力學(xué)能和總能 2-3 能量的傳遞和轉(zhuǎn)化 2-4 焓 2-5 熱力學(xué)第一定律的基本能量方程式 2-6 開口系統(tǒng)能量方程式 2-7 能量方程式的應(yīng)用 2-8 人體的能量平衡 本章小結(jié) 思考題 習(xí)題第三章 氣體和蒸汽的性質(zhì) 3-1 理想氣體的概念 3-2 理想氣體的比熱容 3-3 理想氣體的熱力學(xué)能、焓和熵 3-4 水蒸氣的飽和狀態(tài)和相圖 3-5 水的汽化過程和臨界點 3-6 水和水蒸氣的狀態(tài)參數(shù) 3-7 水蒸氣表和圖 3-8 水及水蒸氣熱力性質(zhì)程序簡介 本章小結(jié) 思考題 習(xí)題第四章 氣體和蒸汽的基本熱力過程 4-1 理想氣體的可逆多變過程 4-2 定容過程 4-3 定壓過程 4-4 定溫過程 4-5 絕熱過程 4-6 理想氣體熱力過程綜合分析 4-7 水蒸氣的基本過程 4-8 非穩(wěn)態(tài)流動過程 本章小結(jié) 思考題 習(xí)題第五章 熱力學(xué)第二定律 5-1 熱力學(xué)第二定律 5-2 卡諾循環(huán)和多熱源可逆循環(huán)分析 5-3 卡諾定理 5-4 熵、熱力學(xué)第二定律的數(shù)學(xué)表達式 5-5 熵方程 5-6 孤立系統(tǒng)熵增原理 5-7 （火用）參數(shù)的基本概念 熱量（火用） 5-8 工質(zhì)（火用）及系統(tǒng)（火用）平衡方程 5-9 熱力學(xué)溫標(biāo) 本章小結(jié) 思考題 習(xí)題第六章 實際氣體的性質(zhì)及熱力學(xué)一般關(guān)系式 6-1 理想氣體狀態(tài)方程用于實際氣體的偏差 6-2 范德瓦爾方程和R-K方程 6-3 對應(yīng)態(tài)原理與通用壓縮因子圖 6-4 維里方程 6-5 麥克斯韋關(guān)系和熱系數(shù) 6-6 熱力學(xué)能、焓和熵的一般關(guān)系式 6-7 比熱容的一般關(guān)系式 6-8 通用焓圖與通用熵圖 6-9 克拉貝隆方程和飽和蒸氣壓方程 6-10 單元系相平衡條件 本章小結(jié) 思考題 習(xí)題第七章 氣體與蒸汽的流動 7-1 穩(wěn)定流動的基本方程式 7-2 促使流速改變的條件 7-3 噴管的計算 7-4 背壓變化時噴管內(nèi)流動過程簡析 7-5 有摩阻的絕熱流動 7-6 絕熱節(jié)流 本章小結(jié) 思考題 習(xí)題第八章 壓氣機的熱力過程 8-1 單級活塞式壓氣機的工作原理和理論耗功量 8-2 余隙容積的影響 8-3 多級壓縮和級間冷卻 8-4 葉輪式壓氣機的工作原理 8-5 引射式壓縮器簡述 本章小結(jié) 思考題 習(xí)題第九章 氣體動力循環(huán) 9-1 分析動力循環(huán)的一般方法 9-2 活塞式內(nèi)燃機實際循環(huán)的簡化 9-3 活塞式內(nèi)燃機的理想循環(huán) 9-4 活塞式內(nèi)燃機各種理想循環(huán)的熱力學(xué)比較 9-5 活塞式熱氣發(fā)動機及其循環(huán) 9-6 燃?xì)廨啓C裝置循環(huán) 9-7 燃?xì)廨啓C裝置的定壓加熱實際循環(huán) 9-8 提高燃?xì)廨啓C裝置循環(huán)熱效率的措施 9-9 噴氣式發(fā)動機簡介 本章小結(jié) 思考題 習(xí)題第十章 蒸汽動力裝置循環(huán) 10-1 簡單蒸汽動力裝置循環(huán)--朗肯循環(huán) 10-2 再熱循環(huán) 10-3 回?zé)嵫h(huán) 10-4 熱電合供循環(huán) 10-5 蒸汽-燃?xì)饴?lián)合循環(huán) 10-6 蒸汽動力裝置循環(huán)的炯分析 本章小結(jié) 思考題 習(xí)題第十一章 制冷循環(huán) 11-1 概述 11-2 壓縮空氣制冷循環(huán) 11-3 壓縮蒸氣制冷循環(huán) 11-4 制冷劑的性質(zhì) 11-5 其他制冷循環(huán) 11-6 熱泵循環(huán) 本章小結(jié) 思考題 習(xí)題第十二章 理想氣體混合物及濕空氣 12-1 理想氣體混合物 12-2 理想氣體混合物的比熱容、熱力學(xué)能、焓和熵 12-3 濕空氣 12-4 濕空氣的狀態(tài)參數(shù) 12-5 濕球溫度和絕熱飽和溫度 12-6 濕空氣的焓-濕圖 12-7 濕空氣過程及其應(yīng)用 本章小結(jié) 思考題 習(xí)題第十三章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ) 13-1 概述 13-2 熱力學(xué)第一定律解析式 13-3 赫斯定律和基爾霍夫定律 13-4 絕熱理論燃燒溫度 13-5 化學(xué)平衡和平衡常數(shù) 13-6 平衡移動原理 13-7 化學(xué)反應(yīng)方向判據(jù)及平衡條件 13-8 等溫等壓反應(yīng)的平衡常數(shù) 13-9 熱力學(xué)第三定律，熵的絕對值 本章小結(jié) 思考題 習(xí)題附錄 附表1 一些常用氣體的摩爾質(zhì)量和臨界參數(shù) 附表2 一些常用氣體25℃、100 kPa時的比熱容 附表3 低壓時一些常用氣體的比熱容 附表4 一些氣體在理想氣體狀態(tài)的比定壓熱容 附表5 理想氣體的平均比定壓熱容 附表6 氣體的平均比定壓熱容的直線關(guān)系式 附表7 空氣的熱力性質(zhì) 附表8 氣體的熱力性質(zhì) 附表9 氨（NH3）飽和液和飽和蒸氣的熱力性質(zhì) 附表10 過熱氨（NH3）蒸氣的熱力性質(zhì) 附表11 氟利昂134a的飽和性質(zhì)（溫度基準(zhǔn)） 附表12 氟利昂134a的飽和性質(zhì)（壓力基準(zhǔn)） 附表13 過熱氟利昂134a蒸氣的熱力性質(zhì) 附表14 0.1 MPa時飽和空氣的狀態(tài)參數(shù) 附表15 一些物質(zhì)在25℃時的燃燒焓△H0c 附表16 一些物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成焓、標(biāo)準(zhǔn)吉布斯函數(shù)和25℃、100 kPa時的絕對熵 附表17 一些反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp的對數(shù)（lg）值部分習(xí)題參考答案索引主要參考文獻

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：一、可逆循環(huán)和內(nèi)可逆循環(huán)實用的熱力發(fā)動機必須能連續(xù)不斷地作功。為此，工質(zhì)在經(jīng)歷了一系列狀態(tài)變化過程后，必須能回到原來狀態(tài)。如圖1-2所示的蒸汽動力裝置，水在鍋爐中吸熱變成高溫高壓蒸汽后，通入汽輪機膨脹作功，作功后的乏氣又在冷凝器中凝結(jié)成水，最后被水泵壓縮升壓，重新進入鍋爐。作為工質(zhì)的水和它的蒸汽在經(jīng)過若干過程之后，重又回到了原來的狀態(tài)。這樣一系列過程的綜合，叫做熱力循環(huán)，簡稱循環(huán)。工質(zhì)完成了循環(huán)后恢復(fù)其原來的狀態(tài)，就有可能按相同的過程不斷重復(fù)運行，而連續(xù)不斷地作功。當(dāng)然，蒸汽動力裝置也可以不用冷凝器，把乏汽直接排人大氣，而另外從自然界取水供入鍋爐。這種情況下，工質(zhì)在裝置內(nèi)部雖未完成循環(huán)，但乏汽排人大氣后，當(dāng)然要被冷凝成環(huán)境溫度和環(huán)境壓力的水，其狀態(tài)和補充給鍋爐的水相同。從熱力學(xué)的觀點看來，工質(zhì)仍完成了循環(huán)，只是有一部分過程在大氣環(huán)境中進行。圖1-1所示的內(nèi)燃動力裝置也是如此，工質(zhì)在裝置內(nèi)部雖未完成循環(huán)，但排出的廢氣在大氣中也一定會改變其狀態(tài)，最后回到與吸入氣缸的新氣相同的狀態(tài)。全部由可逆過程組成的循環(huán)稱為可逆循環(huán)，若循環(huán)中有部分過程或全部過程是不可逆的，則該循環(huán)為不可逆循環(huán)。在狀態(tài)參數(shù)的平面坐標(biāo)圖上，可逆循環(huán)的全部過程構(gòu)成一條閉合曲線。如果循環(huán)中系統(tǒng)內(nèi)部的耗散效應(yīng)可以忽略不計，但工質(zhì)與熱源的傳熱過程存在很大的不可逆性，不能忽略。此時，可以設(shè)想在工質(zhì)與熱源發(fā)生傳熱時有一個假想的物體處于其間，此假想物體與工質(zhì)的溫差無限小，即該傳熱過程是可逆的。這樣，工質(zhì)的循環(huán)就可看成是可逆循環(huán)，便于進行分析、討論，這樣的循環(huán)稱為內(nèi)可逆循環(huán)。

編輯推薦

《工程熱力學(xué)(第4版)》第二版曾榮獲全國第一屆，高等學(xué)校優(yōu)秀教材國家教委二等獎。

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