工程熱力學(xué)

內(nèi)容概要

　　本書是根據(jù)我國高等工業(yè)學(xué)?！肮こ虩崃W(xué)課程教學(xué)基本要求”并參照清華大學(xué)熱能工程、動力工程、空調(diào)、內(nèi)燃機(jī)及反應(yīng)堆熱工等專業(yè)的教學(xué)大綱，在清華大學(xué)試用教材及多年教學(xué)實(shí)踐的基礎(chǔ)上修訂而成的，并注意吸收了國內(nèi)外同類教科書的經(jīng)驗(yàn)與優(yōu)點(diǎn)。
　　本書充實(shí)并強(qiáng)化了基本概念與基本定律的論述，力求嚴(yán)謹(jǐn)深入、由淺及深，并且還突出工程觀點(diǎn)，使理論密切聯(lián)系實(shí)際，注重培養(yǎng)學(xué)生靈活分析問題的能力。在編排方面注意與“物理”、“化學(xué)”等課程的銜接，起點(diǎn)較高，避免不必要的重復(fù)，并且將氣體動力循環(huán)、蒸氣動力循環(huán)、制冷循環(huán)以及濕空氣過程緊接在基本定律之后，依理想氣體、蒸汽與濕空氣三個層次循序漸進(jìn)，引導(dǎo)學(xué)生加深對熱力學(xué)基本規(guī)律的理解、掌握與運(yùn)用。全書取材廣泛，內(nèi)容有所拓寬，著意反映一些最新科技進(jìn)展，加強(qiáng)了熱力的概念、計算及應(yīng)用的敘述；介紹了保護(hù)臭氧層對制冷劑提出的新要求，首次引入了作為CFCl2最有希望的替代物HFCl34a的lnph圖等。
　　本書可用作高等工業(yè)學(xué)校熱能工程、動力工程、空調(diào)制冷、供暖通風(fēng)、內(nèi)燃機(jī)、反應(yīng)堆熱工以及工程熱物理等專業(yè)的教科書或參考書，也可供有關(guān)科技人員參考。

書籍目錄

緒論
0-1 熱能及其利用
0-2 熱能轉(zhuǎn)換裝置的工作過程
0-2-1 蒸汽動力裝置的工作原理
0-2-2 燃?xì)廨啓C(jī)裝置的工作原理
0-2-3 內(nèi)燃機(jī)的工作原理
0-2-4 壓縮制冷裝置的工作原理
0-3 工程熱力學(xué)的研究對象及其主要內(nèi)容
0-4 熱力學(xué)的研究方法
第1章 基本概念
1-1 熱力系統(tǒng)
1-1-1 系統(tǒng)與外界
1-1-2 閉口系統(tǒng)與開口系統(tǒng)
1-1-3 簡單系統(tǒng)、絕熱系統(tǒng)與孤立系統(tǒng)
1-1-4 均勻系統(tǒng)與非均勻系統(tǒng)，單元系統(tǒng)與多元系統(tǒng)
1-2 狀態(tài)和狀態(tài)參數(shù)
1-2-1 熱力系統(tǒng)的狀態(tài)和狀態(tài)參數(shù)
1-2-2 狀態(tài)參數(shù)的數(shù)學(xué)特性
1-2-3 延參數(shù)與強(qiáng)度參數(shù)
1-3 基本狀態(tài)參數(shù)
1-3-1 壓力
1-3-2 比容及密度
1-3-3 溫度
1-4 平衡狀態(tài)
1-4-1 平衡狀態(tài)的概念
1-4-2 實(shí)現(xiàn)平衡的充要條件
1-5 狀態(tài)方程和狀態(tài)參數(shù)坐標(biāo)圖
1-5-1 狀態(tài)公理
1-5-2 狀態(tài)方程
1-5-3 狀態(tài)參數(shù)坐標(biāo)圖
1-6 準(zhǔn)靜態(tài)過程與可逆過程
1-6-1 準(zhǔn)靜態(tài)過程
1-6-2 耗散效應(yīng)
1-6-3 可逆過程
1-7 功量
1-7-1 功的定義
1-7-2 準(zhǔn)靜態(tài)過程中的容積變化功——膨脹功和壓縮功
1-7-3 其他形式的準(zhǔn)靜態(tài)功
1-8 熱量與熵
1-8-1 熱量
1-8-2 熵
1-8-3 T-S圖
1-9 熱力循環(huán)
思考題
習(xí)題
第2章 熱力學(xué)第一定律
2-1 熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)
2-2 儲存能
2-2-1 內(nèi)部儲存能——內(nèi)能
2-2-2 外部儲存能
2-2-3 系統(tǒng)的總儲存能
2-3 閉口系統(tǒng)的能量方程
2-4 開口系統(tǒng)的能量方程
2-4-1 推進(jìn)功
2-4-2 開口系統(tǒng)的能量方程
2-4-3 焓
2-5 穩(wěn)定流動能量方程
2-5-1 穩(wěn)定流動能量方程
2-5-2 穩(wěn)定流動過程中幾種功的關(guān)系
2-5-3 準(zhǔn)靜態(tài)條件下的技術(shù)功訓(xùn)，
2-5-4 準(zhǔn)靜態(tài)條件下熱力學(xué)第一定律的兩個解析式
2-5-5 機(jī)械能守恒關(guān)系式
2-6 穩(wěn)定流動能量方程的應(yīng)用
……
第3章 理想氣體的性質(zhì)與過程
第4章 熱力學(xué)第二定律與熵
第5章 氣體動力與循環(huán)
第6章 水蒸氣
第8章 制冷及熱泵循環(huán)
第9章 理想混合氣體和濕空氣
第10章 熱力學(xué)微分關(guān)系式及之前際氣體的性質(zhì)
第11章 氣體在噴管中的流動
第12章 化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：引起系統(tǒng)狀態(tài)變化的原因可以是外部的，也可以是內(nèi)部的。在沒有外界影響的條件下，系統(tǒng)的狀態(tài)還不一定處于“平衡”狀態(tài)。當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)各部分工質(zhì)的溫度不一致時，在溫差的推動下，各部分之間將發(fā)生熱量自發(fā)地從高溫工質(zhì)向低溫工質(zhì)傳遞，這時系統(tǒng)的狀態(tài)不可能維持不變，除非直至溫差消失而達(dá)到平衡。這種平衡稱為熱平衡?？梢姕夭钍球?qū)動熱流的不平衡勢差，而溫差的消失則是建立熱平衡的必要條件。同樣，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部存在不平衡力時，在力差（例如壓力差）的推動下，各部分之間將發(fā)生相對位移，系統(tǒng)的狀態(tài)也不可能維持不變，除非直至力差消失而達(dá)到平衡。這種平衡稱為力學(xué)平衡。所以力差也是驅(qū)動狀態(tài)變化的一種不平衡勢差，而力差的消失是建立力學(xué)平衡的必要條件。對于有相變和化學(xué)反應(yīng)的情況，也必由于存在其他勢差如化學(xué)勢差，當(dāng)這種勢差消失時達(dá)到相應(yīng)的相平衡或化學(xué)平衡。由上可見，倘若系統(tǒng)內(nèi)部存在溫差、力差、化學(xué)勢差等驅(qū)使?fàn)顟B(tài)變化的不平衡勢差，就不可能處于平衡狀態(tài)。因此，處于平衡狀態(tài)的系統(tǒng)應(yīng)既無外部勢差又無內(nèi)部勢差，亦即不存在任何驅(qū)使?fàn)顟B(tài)變化的不平衡勢差。不平衡勢差是驅(qū)使?fàn)顟B(tài)變化的原因，而處于平衡狀態(tài)的系統(tǒng)，其參數(shù)不隨時間改變則是不存在不平衡勢差的結(jié)果?？傊推胶鉅顟B(tài)而言，不存在不平衡勢差是其本質(zhì)，而狀態(tài)參數(shù)不隨時間改變僅是現(xiàn)象。判斷系統(tǒng)是否處于平衡狀態(tài)，要從本質(zhì)上加以分析。例如穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱中，系統(tǒng)的狀態(tài)不隨時間改變，但此時在外界的作用下系統(tǒng)有內(nèi)、外勢差存在，該系統(tǒng)的狀態(tài)只能認(rèn)為處于“穩(wěn)態(tài)”，而并非平衡狀態(tài)?？梢?，平衡必穩(wěn)定；反之，穩(wěn)定未必平衡。此處還需要注意的是，平衡與均勻也是兩個不同的概念。平衡是相對時間而言的，而均勻是相對空間而言的。平衡不一定均勻。例如處于平衡狀態(tài)下的水和水蒸氣，雖汽液兩相的溫度與壓力分別相同，但比容相差很大，顯然并非均勻系統(tǒng)。但是對于單相系統(tǒng)（特別是氣體組成的單相系統(tǒng)），如果忽略重力場對壓力分布的影響，則可以認(rèn)為平衡必均勻，即平衡狀態(tài)下單相系統(tǒng)內(nèi)部各處的熱力參數(shù)均勻一致。不僅溫度、壓力以及其他比參數(shù)均勻一致，而且它們均不隨時間改變。因此，對于整個系統(tǒng)就可用一組統(tǒng)一的并具有確定數(shù)值的狀態(tài)參數(shù)來描述其狀態(tài)，使熱力分析大為簡化。工程熱力學(xué)中只研究系統(tǒng)的平衡狀態(tài)。

編輯推薦

《工程熱力學(xué)(第2版)》是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材,清華大學(xué)能源動力系列教材之一。

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無

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