工程熱力學(xué)

前言

本書是根據(jù)教育部制定的多學(xué)時(shí)《工程熱力學(xué)課程教學(xué)基本要求》（2004年修訂版），吸收了國(guó)內(nèi)外同類教材的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合編者多年教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和校內(nèi)試用多年的《工程熱力學(xué)》講義的基礎(chǔ)上編寫而成的。全書15章既包括了工程熱力學(xué)的傳統(tǒng)內(nèi)容，也適當(dāng)反映科學(xué)技術(shù)的新進(jìn)展。為了適應(yīng)工程、能源、環(huán)保等需要，增加了工程實(shí)用過程、新型動(dòng)力循環(huán)、可再生能源、能量直接轉(zhuǎn)換等方面的內(nèi)容。本書編排不同于國(guó)內(nèi)同類書的體系，全書分為四個(gè)部分：熱力學(xué)基本概念和基本定律、工質(zhì)的熱力性質(zhì)、熱力過程及熱力循環(huán)、化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)和能量直接轉(zhuǎn)換及可再生能源。每部分內(nèi)容既相對(duì)獨(dú)立自成體系，又相互銜接形成統(tǒng)一的整體。本書結(jié)合了作者的長(zhǎng)期教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和心得，在某些熱力學(xué)基本概念和定律的闡述上作了大膽嘗試：如在對(duì)外界的定義中強(qiáng)調(diào)了外界是指熱力系之外的環(huán)境中與熱力系有直接作用的那些物體，而并非熱力系之外的環(huán)境都是外界；如對(duì)界面真假之分、動(dòng)靜之別、能質(zhì)可傳三個(gè)特性的概括；如在比熱容的定義中強(qiáng)調(diào)了沒有化學(xué)變化和相變的前提；如在對(duì)自發(fā)過程定義中強(qiáng)調(diào)了是系統(tǒng)內(nèi)部的不平衡勢(shì)差推動(dòng)了自發(fā)過程的進(jìn)行，而絕非沒有任何驅(qū)動(dòng)力自發(fā)過程就可以自動(dòng)進(jìn)行；如對(duì)熱力學(xué)第二定律實(shí)質(zhì)是熵產(chǎn)以及熵產(chǎn)與實(shí)際過程的不可逆性、單向性、方向性關(guān)系的論述；如對(duì)耗散效應(yīng)本質(zhì)的探究；等等。相信以上這些內(nèi)容對(duì)于學(xué)生加深熱力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的理解無不裨益。各章都附有知識(shí)結(jié)構(gòu)框圖，對(duì)每章重要的知識(shí)點(diǎn)加以梳理，幫助學(xué)生將零散孤立的內(nèi)容編織成科學(xué)合理的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，便于學(xué)生掌握每章知識(shí)要點(diǎn)及其相互聯(lián)系，有利于學(xué)生學(xué)以致用。多數(shù)章后還附有熱力學(xué)史方面的選讀材料，這些背景知識(shí)既可供教師教學(xué)參考，又便于學(xué)生學(xué)習(xí)時(shí)閱讀。編選的宗旨在于使學(xué)生了解重要的熱力學(xué)概念、基本定律、定理的產(chǎn)生背景、創(chuàng)立過程及來龍去脈，使學(xué)生從中受到科學(xué)家創(chuàng)新精神的啟迪和科學(xué)素養(yǎng)的熏陶。本書緒論、第1～6章、第8章、第11～13章由楊玉順教授編寫，第9章、第10章、第15章由張昊春編寫，第7章、第14章由賀志宏副教授編寫，全書由楊玉順統(tǒng)稿。全書采用我國(guó)法定計(jì)量單位。本書配套有多媒體電子課件，包括PPT電子教案和習(xí)題參考答案，免費(fèi)提供給使用本教材授課的教師，聯(lián)系方式見書末的信息反饋表。本書由西安交通大學(xué)何雅玲教授擔(dān)任主審，何教授對(duì)本書進(jìn)行了仔細(xì)審閱并提出了寶貴意見，在此表示衷心感謝。由于水平所限，書中難免有不妥之處，敬請(qǐng)讀者批評(píng)和指正。

內(nèi)容概要

《工程熱力學(xué)》全書分為四個(gè)部分：熱力學(xué)基本概念和基本定律、工質(zhì)的熱力性質(zhì)、熱力過程及熱力循環(huán)、化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)和能量直接轉(zhuǎn)換及可再生能源?！豆こ虩崃W(xué)》注重基本理論的闡述，注重理論與工程實(shí)踐的聯(lián)系，注重結(jié)合課程內(nèi)容對(duì)學(xué)生進(jìn)行熱力學(xué)分析方法和思維能力的訓(xùn)練?！豆こ虩崃W(xué)》各章附有例題、思考題和習(xí)題。附錄有較詳細(xì)的熱工圖表。此外，各章附有知識(shí)結(jié)構(gòu)框圖，便于學(xué)生掌握各章知識(shí)要點(diǎn)及其相互聯(lián)系。多數(shù)章后還附有熱力學(xué)史方面的選讀材料，旨在使學(xué)生了解重要熱力學(xué)概念、定律的來龍去脈及創(chuàng)立過程，從中受到科學(xué)家創(chuàng)新精神的啟迪和科學(xué)素養(yǎng)的熏陶。

作者簡(jiǎn)介

楊玉順，男，1948年3月出生于黑龍江省哈爾濱市，1981年3月哈爾濱工業(yè)大學(xué)渦輪機(jī)專業(yè)研究生畢業(yè)，工學(xué)碩士。曾任哈爾濱工業(yè)大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院熱工教研室主任、副院長(zhǎng)、學(xué)院黨委書記、能源與環(huán)境工程中心主任?，F(xiàn)任哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授、教學(xué)帶頭人，教育部高等學(xué)校熱工基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會(huì)副主任委員。畢業(yè)近三十年來，主要從事工程熱物理和工程熱力學(xué)及不可逆過程熱力學(xué)的教學(xué)與科研工作，出版學(xué)術(shù)專著一部（合著）、編寫教材四種，發(fā)表科研與教學(xué)論文三十余篇，獲國(guó)家自然科學(xué)、科技進(jìn)步獎(jiǎng)和省級(jí)教學(xué)優(yōu)秀獎(jiǎng)、教學(xué)成果獎(jiǎng)等十余項(xiàng)。

書籍目錄

前言常用符號(hào)表緒論0.1 能源及我國(guó)能源面臨的主要問題0.2 熱能及其利用0.3 能量轉(zhuǎn)換裝置的工作過程0.4 工程熱力學(xué)的研究對(duì)象及其主要研究?jī)?nèi)容0.5 熱力工程及熱力學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史0.6 熱力學(xué)的研究方法思考題第1部分 熱力學(xué)基本概念和基本定律第1章 基本概念1.1 熱力系1.2 狀態(tài)和狀態(tài)參數(shù)1.3 平衡狀態(tài)1.4 狀態(tài)方程和狀態(tài)坐標(biāo)圖1.5 過程和循環(huán)1.6 功和熱量本章 要求重點(diǎn)與討論思考題習(xí)題選讀之一 帕斯卡與大氣壓第2章 熱力學(xué)第一定律2.1 能量守恒原理及熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)2.2 熱力學(xué)第一定律表達(dá)式2.3 穩(wěn)定流動(dòng)能量方程的應(yīng)用2.4 功和熱量的計(jì)算及其在壓容圖和溫熵圖中的表示本章 要求重點(diǎn)與討論思考題習(xí)題選讀之二 能量守恒定律和熱力學(xué)第一定律的建立第3章 熱力學(xué)第二定律3.1 熱力學(xué)第二定律的任務(wù)3.2 可逆過程和不可逆過程3.3 狀態(tài)參數(shù)熵3.4 熱力學(xué)第二定律的表達(dá)式——熵方程3.5 熱力學(xué)第二定律各種表述的等效性3.6 卡諾定理和卡諾循環(huán)3.7 克勞修斯積分式3.8 熱量的可用能及其不可逆損失3.9 流動(dòng)工質(zhì)的（火用）和（火用）損3.1 0工質(zhì)的（火用）和（火用）損3.1 1關(guān)于（火用）損的討論及（火用）方程3.1 2熱力學(xué)第二定律對(duì)工程實(shí)踐的指導(dǎo)意義本章要求重點(diǎn)與討論思考題習(xí)題選讀之三卡諾的熱機(jī)理論選讀之四熱力學(xué)第二定律的建立選讀之五熵概念淵源初探選讀之六統(tǒng)計(jì)力學(xué)的奠基人——玻耳茲曼第2部分 工質(zhì)的熱力性質(zhì)第4章 氣體的熱力性質(zhì)4.1 實(shí)際氣體和理想氣體第3部分 熱力過程及熱力循環(huán)第4部分 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)和能量直接轉(zhuǎn)換及可再生能源附錄參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：第1部分熱力學(xué)基本概念和基本定律第1章基本概念1.1熱力系1.熱力系作任何分析研究，首先必須明確研究對(duì)象。理論力學(xué)研究的對(duì)象是剛體與質(zhì)點(diǎn)，材料力學(xué)研究的對(duì)象是彈性體，熱力學(xué)研究的對(duì)象是熱力系。那么什么是熱力系呢?通常根據(jù)所砌究問題的需要把用某種表面包圍的特定物質(zhì)和空間作為具體指定的熱力學(xué)的研究對(duì)象稱之為熱力學(xué)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱熱力系。熱力系的選取主要取決于所提出的研究任務(wù)。它可以是一個(gè)物體，如一杯水、一臺(tái)鍋爐，也可以是一個(gè)物體的一部分，如蒸汽管道上的閥門，還可以是一群物體，如一個(gè)由諸多設(shè)備組成的火力發(fā)電廠。熱力系的選取應(yīng)注意兩個(gè)限制條件。第一，熱力系雖然可以選得很小，但構(gòu)成熱力系能微觀粒子數(shù)必須是大量的。因?yàn)檫@是熱力學(xué)理論賴以建立的統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)。對(duì)于只含有少量微觀粒子甚至單個(gè)粒子的系統(tǒng)，可以按力學(xué)規(guī)律來研究而不能用熱力學(xué)的方法研究。

編輯推薦

《工程熱力學(xué)》可作為熱能動(dòng)力、熱力發(fā)動(dòng)機(jī)、飛行器動(dòng)力、制冷與低溫技術(shù)、工程熱物理、核工程及能源工程等專業(yè)的工程熱力學(xué)教材，也可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

圖書封面

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