工程熱力學(xué)

內(nèi)容概要

　　《工程熱力學(xué)》共分為14章，其主要內(nèi)容包括熱力學(xué)基本概念和基本定律、工質(zhì)的熱力性質(zhì)、熱力過(guò)程及熱力循環(huán)、化學(xué)熱力學(xué)原理、溶液熱力學(xué)基礎(chǔ)。為便于學(xué)生自學(xué)或復(fù)習(xí)，各章附有小結(jié)、思考與練習(xí)。附錄有較詳細(xì)的工質(zhì)熱力性質(zhì)資料?！　　豆こ虩崃W(xué)》為大學(xué)本科多學(xué)時(shí)的工程熱力學(xué)教材，適合輪機(jī)工程、熱能與動(dòng)力工程、建筑環(huán)境與設(shè)備工程、能源工程及自動(dòng)化等專業(yè)的學(xué)生使用，也可供海船輪機(jī)長(zhǎng)、輪機(jī)員適任證書考證培訓(xùn)及有關(guān)工程人員參考。

書籍目錄

緒論第一章 基本概念第一節(jié) 熱力系統(tǒng)第二節(jié) 工質(zhì)的熱力狀態(tài)及其基本狀態(tài)參數(shù)第三節(jié) 平衡狀態(tài)及狀態(tài)方程第四節(jié) 準(zhǔn)平衡過(guò)程及可逆過(guò)程思考與練習(xí)第二章 熱力學(xué)第一定律第一節(jié) 熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)第二節(jié) 能量的傳遞與轉(zhuǎn)化第三節(jié) 熱力學(xué)能及焓第四節(jié) 熱力學(xué)第一定律的能量方程式第五節(jié) 穩(wěn)定流動(dòng)能量方程的應(yīng)用思考與練習(xí)第三章 熱力學(xué)第二定律第一節(jié) 循環(huán)第二節(jié) 熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)第三節(jié)卡諾定理和卡諾循環(huán)第四節(jié) 克勞修斯不等式第五節(jié) 熵第六節(jié) 孤立系統(tǒng)熵增原理第七節(jié) 和灶第八節(jié) 分析與畑方程思考與練習(xí)第四章 理想氣體的性質(zhì)第一節(jié) 理想氣體狀態(tài)方程第二節(jié) 理想氣體的比熱容第三節(jié) 理想氣體熱力學(xué)能、焓、熵的計(jì)算第四節(jié) 理想氣體混合物思考與練習(xí)第五章 實(shí)際氣體的性質(zhì)及熱力學(xué)一般關(guān)系式第一節(jié) 理想氣體狀態(tài)方程用于實(shí)際氣體的偏差第二節(jié) 實(shí)際氣體狀態(tài)方程第三節(jié) 對(duì)應(yīng)態(tài)原理與通用壓縮因子圖第四節(jié) 維里方程第五節(jié) 麥克斯韋關(guān)系和熱系數(shù)第六節(jié) 比熱容、熱力學(xué)能、焓和熵的一般關(guān)系式思考與練習(xí)第六章 水蒸氣與濕空氣第一節(jié) 水蒸氣的發(fā)生過(guò)程第二節(jié) 水蒸氣表和圖第三節(jié) 水蒸氣的熱力過(guò)程第四節(jié) 濕空氣及其狀態(tài)參數(shù)第五節(jié) 濕空氣的焓濕圖第六節(jié) 濕空氣的熱力過(guò)程思考與練習(xí)第七章 理想氣體的熱力過(guò)程第一節(jié) 基本熱力過(guò)程第二節(jié) 多變過(guò)程思考與練習(xí)第八章 氣體和蒸汽的流動(dòng)第一節(jié) 一維絕熱穩(wěn)定流動(dòng)的基本方程式第二節(jié) 噴管和擴(kuò)壓管的流動(dòng)特性及其截面變化規(guī)律第三節(jié) 噴管的計(jì)算第四節(jié) 工作條件變化對(duì)噴管內(nèi)流動(dòng)過(guò)程的影響分析第五節(jié) 具有摩擦的絕熱流動(dòng)第六節(jié) 絕熱節(jié)流第七節(jié) 絕熱混合流動(dòng)思考與練習(xí)第九章 壓氣機(jī)的熱力過(guò)程第一節(jié) 活塞式壓氣機(jī)的壓氣過(guò)程第二節(jié) 單級(jí)活塞式壓氣機(jī)的工作原理第三節(jié) 多級(jí)壓縮和級(jí)間冷卻第四節(jié) 輪式壓氣機(jī)的工作原理第五節(jié) 壓氣機(jī)的效率及畑分析第六節(jié) 引射式壓縮器思考與練習(xí)第十章 氣體動(dòng)力循環(huán)第一節(jié) 活塞式內(nèi)燃機(jī)的理想循環(huán)第二節(jié) 活塞式內(nèi)燃機(jī)理想循環(huán)熱效率第三節(jié) 燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)……第十一章 蒸汽動(dòng)力裝置循環(huán)第十二章 制冷循環(huán)第十三章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)第十四章 溶液熱力學(xué)基礎(chǔ)附錄主要符號(hào)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：熱力學(xué)的研究有兩種方法：一種是宏觀的方法，即經(jīng)典熱力學(xué)；另一種是微觀的方法，即統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)。經(jīng)典熱力學(xué)完全從宏觀現(xiàn)象出發(fā)，以實(shí)踐為基礎(chǔ)。熱力學(xué)的兩個(gè)基本定律——熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律就是大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，因此具有高度的普遍性和可靠性，它們是經(jīng)典熱力學(xué)的基本定律和基礎(chǔ)。經(jīng)典熱力學(xué)的一切結(jié)論都是由這兩個(gè)定律通過(guò)嚴(yán)密的邏輯推理而得到的，因此也具有高度的普遍性和可靠性。經(jīng)典熱力學(xué)的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，只要利用幾個(gè)基本概念就能進(jìn)行熱力學(xué)定律的推演，而這些基本概念較為直觀，易于接受，理解也很容易，并且所涉及的變量較少，要求的數(shù)學(xué)知識(shí)也比較簡(jiǎn)單。由于主要依據(jù)是經(jīng)驗(yàn)，沒(méi)有人為的假設(shè)，所以其結(jié)果可靠、實(shí)用，在工程上得到廣泛應(yīng)用。但是這種宏觀的研究方法，亦有其局限性和缺點(diǎn)。其缺點(diǎn)是不考慮物質(zhì)的分子和原子的微觀結(jié)構(gòu)，也不考慮微粒的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，因而盡管可以得到可靠的公式與結(jié)論，卻不能說(shuō)明其物理本質(zhì)，而這一切可由熱力學(xué)的另一分支——統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)來(lái)解決。統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)是從物質(zhì)內(nèi)部的微觀結(jié)構(gòu)出發(fā)，借助物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)模型及描述物質(zhì)微觀行為的量子力學(xué)，利用統(tǒng)計(jì)方法、應(yīng)用力學(xué)定律說(shuō)明分子的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)。其特點(diǎn)是用統(tǒng)計(jì)方法研究大量分子雜亂無(wú)章運(yùn)動(dòng)的平均性質(zhì)，故能從物質(zhì)內(nèi)部分子運(yùn)動(dòng)的微觀機(jī)理，來(lái)更深刻地解釋所觀測(cè)到的宏觀熱現(xiàn)象的物理實(shí)質(zhì)。微觀方法要以繁雜的數(shù)學(xué)為工具，它的結(jié)論沒(méi)有宏觀方法那么可靠和直觀，因此在應(yīng)用上受到一定的限制。還應(yīng)指出的是，近年來(lái)，無(wú)論是工程熱力學(xué)還是統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)，都隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展改進(jìn)了熱力學(xué)計(jì)算方法，一些過(guò)去認(rèn)為復(fù)雜的問(wèn)題變得簡(jiǎn)單了。如工程熱力學(xué)編制各種工質(zhì)熱力性質(zhì)表，可應(yīng)用準(zhǔn)確性高而復(fù)雜的實(shí)際氣體狀態(tài)方程式經(jīng)計(jì)算機(jī)來(lái)計(jì)算，其參數(shù)范圍大，是過(guò)去單依靠實(shí)驗(yàn)和人力計(jì)算所達(dá)不到的。又如在熱機(jī)熱力計(jì)算中，采用變比熱容，并應(yīng)用計(jì)算機(jī)來(lái)優(yōu)化循環(huán)，計(jì)算出復(fù)雜循環(huán)的最佳參數(shù)。根據(jù)前述，了解了工程熱力學(xué)的研究對(duì)象和方法，就不難知道應(yīng)該怎樣學(xué)習(xí)本課程。（1）明確本課程的研究對(duì)象和任務(wù)。本課程主要研究熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的規(guī)律、方法以及提高轉(zhuǎn)化時(shí)的效率及熱能利用的經(jīng)濟(jì)性的方法。（2）掌握本課程的宏觀研究方法，提高分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。在深刻認(rèn)識(shí)熱力學(xué)基本概念及掌握熱力學(xué)基本定律的基礎(chǔ)上，學(xué)會(huì)應(yīng)用對(duì)復(fù)雜的實(shí)際工程問(wèn)題進(jìn)行抽象、概括、簡(jiǎn)化的方法。如內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)實(shí)際工作循環(huán)抽象為理想循環(huán)，工質(zhì)的性質(zhì)中采用理想氣體、實(shí)際氣體等概念。（3）重視基本技能的訓(xùn)練。本課程是能源動(dòng)力類專業(yè)的主要技術(shù)基礎(chǔ)課，具有相當(dāng)?shù)墓こ虒?shí)踐性和應(yīng)用性。解題的基本技能訓(xùn)練，不僅有助于深入理解工程熱力學(xué)的基本理論和基本知識(shí)，而且還可以培養(yǎng)分析實(shí)際問(wèn)題的能力和工程計(jì)算能力，是學(xué)習(xí)中的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)予重視。除此之外，還應(yīng)重視課程中的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練。

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