工程熱力學精要分析及典型題精解

前言

　　“21世紀大學課程輔導叢書”第一版出版已有十年時間，幾經(jīng)再版，深受廣大讀者的喜愛。為了滿足讀者朋友的需要，也為了適應高等教育改革的形勢和新的教學要求，我們組織作者對本叢書進行了修訂，以全新的面貌奉獻給大家?！　∥覀兂霭孢@套叢書的目的就是為普通高等學校理工類專業(yè)的大學生提供一流的學習資源，使大家共享一流教師的教學經(jīng)驗和教學成果，更好地學習、掌握基礎課和專業(yè)基礎課知識，為今后的學習和深造打下良好的基礎。

內(nèi)容概要

　　本書是作者在教學與教改實踐的基礎上，結合長期的教學經(jīng)驗、心得體會編寫而成的?！　”緯凑铡豆こ虩崃W》典型教材的章節(jié)進行劃分，每章均按照基本要求、基本知識點、公式小結、重點與難點、典型題精解、自我測試等6個環(huán)節(jié)來編寫，環(huán)環(huán)相扣，逐步鋪墊和展開，做到層層深入，易于理解；突出了基本概念、基本原理，明確了重點和難點；列舉了大量的經(jīng)典例題，一題多解，大多附有啟發(fā)讀者思維的討論，往往可以收到舉一反三、畫龍點睛的作用，并有自我測試題；結合工程實際，注重培養(yǎng)學生解決實際問題的能力；收錄了多所高校的近年考研題。供讀者參考。　　本書可作為學生、教師及工程技術人員學習“工程熱力學”時的參考用書，尤其對報考能源動力類研究生的考生有很大的參考價值和指導作用。

作者簡介

　　何雅玲，女，1963年9月生，博士，教授，博士生導師，獲政府特殊津貼的專家，長江學者獎勵計劃特聘教授，國家杰出青年科學基金獲得者及全國百篇優(yōu)秀博士論文獲得者，第二屆國家教學名師獎獲得者，被人事部、科技部等七部委聯(lián)合確定為新世紀百千萬人才工程國家級人才，獲國家人事部、教育部授予的全國模范教師稱號，教育部新世紀優(yōu)秀人才，全國優(yōu)秀教師寶鋼特等獎獲得者，國家首屆優(yōu)秀教學團隊負責人，國家級精品課程“工程熱力學”負責人?！　‖F(xiàn)兼任：國際制冷學會熱力學與傳熱過程委員會副主席，教育部高等學校熱工基礎課程教學指導委員會副主任委員，中國工程熱物理學會理事及工程熱力學分科學會副主任，真空低溫技術與物理國防科技國家重點實驗室學術委員會委員等多個學術委員會的委員或理事。國際期刊《Applied Thermal Engineering》地區(qū)副主編，《科學通報》、《西安交通大學學報》等多個學術期刊編委。國家科學技術獎評審專家，國際科技合作計劃項目評價專家，國家863計劃評審專家?！　〕晒憾嗄陙硪恢睆氖履茉磁c動力工程領域的前沿研究。主持多項國家重點基礎研究（973），國家重點科技攻關，國家自然科學基金重點與面上項目，國家863，教育部重大科技項目，國防武器預研項目，中美、中日國際合作等科研項目30余項。獲科研、教學成果獎30余項，其中，國家自然科學二等獎1項，教育部科技進步一等獎、教育部自然科學二等獎各1項，省科技進步一等獎1項；國家級優(yōu)秀教學成果一等獎1項，二等獎2項，省優(yōu)秀教學成果特等獎2項，一等獎2項。出版著作、教材9部（含合作）。發(fā)表研究論文330余篇，國際期刊100余篇，國際會議80余篇。獲發(fā)明專利授權10項，實用新型專利5項，獲軟件著作權13項?！　　　≈饕芯糠较颍耗茉吹母咝Ю门c節(jié)能理論與新方法研究，新能源利用（燃料電池，太陽能），電子器件冷卻技術，流動與傳熱過程的數(shù)值原理及其應用，高技術中熱機和制冷機的新循環(huán)及其熱工理論。

書籍目錄

主要符號表第1章　基本概念　1.1　基本要求　1.2　基本知識點　　1.2.1　工程熱力學的研究對象和方法　　1.2.2　熱力系和工質(zhì)　　1.2.3　平衡狀態(tài)　　1.2.4　狀態(tài)參數(shù)、狀態(tài)公理與狀態(tài)方程式　　1.2.5　熱力過程、功量和熱量　　1.2.6　熱力循環(huán)　　1.2.7　工程熱力學的分析方法　1.3　公式小結　1.4　重點與難點　　1.4.1　一些重要概念　　1.4.2　狀態(tài)量與過程量　1.5　典型題精解　1.6　自我測驗題第2章　熱力學第一定律　2.1　基本要求　2.2　基本知識點　　2.2.1　熱力學第一定律的實質(zhì)　　2.2.2　儲存能　　2.2.3　遷移能一一功量和熱量　　2.2.4　焓　　2.2.5　閉口系的能量方程　　2.2.6　穩(wěn)定流動系的能量方程　　2.2.7　一般開口系的能量方程　2.3　公式小結　2.4　重點與難點　　2.4.1　焓　　2.4.2　功、穩(wěn)定流動過程中幾種功的關系　　2.4.3　能量方程式的應用　2.5　典型題精解　　2.5.1　閉口系能量方程的應用　　2.5.2　穩(wěn)定流動能量方程的應用　　2.5.3　一般開口系能量方程的應用　2.6　自我測驗題第3章　理想氣體的性質(zhì)與過程　3.1　基本要求　3.2　基本知識點　　3.2.1　理想氣體的概念及狀態(tài)方程式　　3.2.2　理想氣體的比熱容　　3.2.3　理想氣體的熱力學能、焓和熵　　3.2.4　研究熱力過程的目的和方法　　3.2.5　基本過程及多變過程的分析　3.3　公式小結　　3.3.1　理想氣體的熱力性質(zhì)　　3.3.2　理想氣體的熱力過程　3.4　重點與難點　　3.4.1　理想氣體的熱力性質(zhì)　　3.4.2　理想氣體的熱力過程　3.5　典型題精解　　3.5.1　理想氣體狀態(tài)方程的應用　　3.5.2　理想氣體的比熱容　　3.5.3　理想氣體熱力過程的計算　　3.5.4　過程在p-v圖，T-s圖上的表示與分析　3.6　自我測驗題第4章　熱力學第二定律與熵　4.1　基本要求　4.2　基本知識點　　4.2.1　熱過程的方向性與熱力學第二定律的表述　　4.2.2　卡諾循環(huán)和卡諾定理　　4.2.3　熵的導出及孤立系熵增原理　　4.2.4　熵方程　　4.2.5　畑及其計算　4.3　重點與難點　4.4　典型題精解　　4.4.1　判斷過程的方向性，求極值　　4.4.2　典型不可逆過程有效能損失的計算　　4.4.3　畑……第5章　熱力學一般關系式及實際氣體的性質(zhì)第6章　蒸氣的熱力性質(zhì)第7章　理想氣體混合物及濕空氣第8章　氣體和蒸氣的流動第9章　氣體和蒸氣的壓縮第10章　熱力裝置及其循環(huán)第11章　化學熱力學基礎附錄自我測驗題答案主要參考文獻

章節(jié)摘錄

　　第1章　基本概念　　在工程熱力學中，要用到一組基本概念，這些概念構成了工程熱力學獨特研究方法的基礎。對這些基本概念，讀者一開始就必須予以重視，正確地理解它們的含義。然后，隨著課程的展開，逐步學會熟練地利用它們來分析問題?！　”菊孪葘こ虩崃W的研究對象和研究方法，以及一些主要的基本概念、定義和術語作簡要闡述，并以此為基礎，在以后的章節(jié)中逐步擴展、深化。此外，對工程熱力學分析問題的特點、方法和步驟也在原則上作了介紹，并提出了一些建議。　　1.1　基本要求　　1.了解工程熱力學的研究對象和研究方法。　　2.掌握工程熱力學中一些基本術語和概念：熱力系、平衡態(tài)、準平衡過程、可逆過程等?！　?.掌握狀態(tài)參數(shù)的特征，基本狀態(tài)參數(shù)p，v，T的定義和單位等。掌握熱量和功量過程量的特征，并會用系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)對可逆過程的熱量、功量進行計算?！　?.了解工程熱力學分析問題的特點、方法和步驟?！　?.2　基本知識點　　1.2.1　工程熱力學的研究對象和研究方法　　1.研究對象　　工程熱力學是研究熱能與其他形式的能量（尤其是機械能）相互轉(zhuǎn)換規(guī)律的一門學科。工程熱力學的主要研究課題歸納起來包括以下幾個方面：　　（1）研究能量轉(zhuǎn)換的客觀規(guī)律，即熱力學第一定律與第二定律。這是工程熱力學的理論基礎。其中，熱力學第一定律從數(shù)量上描述了熱能和機械能相互轉(zhuǎn)換時的關系；熱力學第二定律從質(zhì)量上說明了熱能與機械能之間的差別，指出能量轉(zhuǎn)換的方向性?！　。?）研究工質(zhì)的基本熱力性質(zhì)?！　。?）研究各種熱工設備中的工作過程。即應用熱力學的基本定律分析計算工質(zhì)在各種熱工設備中所經(jīng)歷的狀態(tài)變化過程和循環(huán)，并探討和分析影響能量轉(zhuǎn)換效果的因素，以及提高轉(zhuǎn)換效果的途徑?！　。?）研究與熱工設備工作過程直接有關的一些化學和物理化學問題。目前，熱能的主要來源是依靠燃料的燃燒，而燃燒是劇烈的化學反應過程，因此需要討論化學熱力學的基礎知識?！　?.研究方法　　熱力學有兩種不同的研究方法：一種是宏觀研究方法；一種是微觀研究方法。　　……

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