工程熱力學(xué)精要分析及典型題精解

前言

　　“21世紀(jì)大學(xué)課程輔導(dǎo)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(yīng)高等教育改革的形勢和新的教學(xué)要求，我們組織作者對本叢書進(jìn)行了修訂，以全新的面貌奉獻(xiàn)給大家?！　∥覀兂霭孢@套叢書的目的就是為普通高等學(xué)校理工類專業(yè)的大學(xué)生提供一流的學(xué)習(xí)資源，使大家共享一流教師的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)成果，更好地學(xué)習(xí)、掌握基礎(chǔ)課和專業(yè)基礎(chǔ)課知識，為今后的學(xué)習(xí)和深造打下良好的基礎(chǔ)。

內(nèi)容概要

　　本書是作者在教學(xué)與教改實(shí)踐的基礎(chǔ)上，結(jié)合長期的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、心得體會編寫而成的?！　”緯凑铡豆こ虩崃W(xué)》典型教材的章節(jié)進(jìn)行劃分，每章均按照基本要求、基本知識點(diǎn)、公式小結(jié)、重點(diǎn)與難點(diǎn)、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(diǎn)和難點(diǎn)；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(diǎn)睛的作用，并有自我測試題；結(jié)合工程實(shí)際，注重培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力；收錄了多所高校的近年考研題。供讀者參考?！　”緯勺鳛閷W(xué)生、教師及工程技術(shù)人員學(xué)習(xí)“工程熱力學(xué)”時的參考用書，尤其對報(bào)考能源動力類研究生的考生有很大的參考價值和指導(dǎo)作用。

作者簡介

　　何雅玲，女，1963年9月生，博士，教授，博士生導(dǎo)師，獲政府特殊津貼的專家，長江學(xué)者獎勵計(jì)劃特聘教授，國家杰出青年科學(xué)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(xué)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(jì)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(jì)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(xué)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，國家級精品課程“工程熱力學(xué)”負(fù)責(zé)人?！　‖F(xiàn)兼任：國際制冷學(xué)會熱力學(xué)與傳熱過程委員會副主席，教育部高等學(xué)校熱工基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會副主任委員，中國工程熱物理學(xué)會理事及工程熱力學(xué)分科學(xué)會副主任，真空低溫技術(shù)與物理國防科技國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員會委員等多個學(xué)術(shù)委員會的委員或理事。國際期刊《Applied Thermal Engineering》地區(qū)副主編，《科學(xué)通報(bào)》、《西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)》等多個學(xué)術(shù)期刊編委。國家科學(xué)技術(shù)獎評審專家，國際科技合作計(jì)劃項(xiàng)目評價專家，國家863計(jì)劃評審專家?！　〕晒憾嗄陙硪恢睆氖履茉磁c動力工程領(lǐng)域的前沿研究。主持多項(xiàng)國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究（973），國家重點(diǎn)科技攻關(guān)，國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)與面上項(xiàng)目，國家863，教育部重大科技項(xiàng)目，國防武器預(yù)研項(xiàng)目，中美、中日國際合作等科研項(xiàng)目30余項(xiàng)。獲科研、教學(xué)成果獎30余項(xiàng)，其中，國家自然科學(xué)二等獎1項(xiàng)，教育部科技進(jìn)步一等獎、教育部自然科學(xué)二等獎各1項(xiàng)，省科技進(jìn)步一等獎1項(xiàng)；國家級優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎1項(xiàng)，二等獎2項(xiàng)，省優(yōu)秀教學(xué)成果特等獎2項(xiàng)，一等獎2項(xiàng)。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(quán)10項(xiàng)，實(shí)用新型專利5項(xiàng)，獲軟件著作權(quán)13項(xiàng)。　　　　主要研究方向：能源的高效利用與節(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(shù)，流動與傳熱過程的數(shù)值原理及其應(yīng)用，高技術(shù)中熱機(jī)和制冷機(jī)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(diǎn)　　1.2.1　工程熱力學(xué)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(xué)的分析方法　1.3　公式小結(jié)　1.4　重點(diǎn)與難點(diǎn)　　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(yàn)題第2章　熱力學(xué)第一定律　2.1　基本要求　2.2　基本知識點(diǎn)　　2.2.1　熱力學(xué)第一定律的實(shí)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(jié)　2.4　重點(diǎn)與難點(diǎn)　　2.4.1　焓　　2.4.2　功、穩(wěn)定流動過程中幾種功的關(guān)系　　2.4.3　能量方程式的應(yīng)用　2.5　典型題精解　　2.5.1　閉口系能量方程的應(yīng)用　　2.5.2　穩(wěn)定流動能量方程的應(yīng)用　　2.5.3　一般開口系能量方程的應(yīng)用　2.6　自我測驗(yàn)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(diǎn)　　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(xué)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(jié)　　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(diǎn)與難點(diǎn)　　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(yīng)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(jì)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(yàn)題第4章　熱力學(xué)第二定律與熵　4.1　基本要求　4.2　基本知識點(diǎn)　　4.2.1　熱過程的方向性與熱力學(xué)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(dǎo)出及孤立系熵增原理　　4.2.4　熵方程　　4.2.5　畑及其計(jì)算　4.3　重點(diǎn)與難點(diǎn)　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(jì)算　　4.4.3　畑……第5章　熱力學(xué)一般關(guān)系式及實(shí)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(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)附錄自我測驗(yàn)題答案主要參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第1章　基本概念　　在工程熱力學(xué)中，要用到一組基本概念，這些概念構(gòu)成了工程熱力學(xué)獨(dú)特研究方法的基礎(chǔ)。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(xué)會熟練地利用它們來分析問題?！　”菊孪葘こ虩崃W(xué)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(shù)語作簡要闡述，并以此為基礎(chǔ)，在以后的章節(jié)中逐步擴(kuò)展、深化。此外，對工程熱力學(xué)分析問題的特點(diǎn)、方法和步驟也在原則上作了介紹，并提出了一些建議?！　?.1　基本要求　　1.了解工程熱力學(xué)的研究對象和研究方法?！　?.掌握工程熱力學(xué)中一些基本術(shù)語和概念：熱力系、平衡態(tài)、準(zhǔn)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(jìn)行計(jì)算?！　?.了解工程熱力學(xué)分析問題的特點(diǎn)、方法和步驟?！　?.2　基本知識點(diǎn)　　1.2.1　工程熱力學(xué)的研究對象和研究方法　　1.研究對象　　工程熱力學(xué)是研究熱能與其他形式的能量（尤其是機(jī)械能）相互轉(zhuǎn)換規(guī)律的一門學(xué)科。工程熱力學(xué)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(xué)第一定律與第二定律。這是工程熱力學(xué)的理論基礎(chǔ)。其中，熱力學(xué)第一定律從數(shù)量上描述了熱能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)換時的關(guān)系；熱力學(xué)第二定律從質(zhì)量上說明了熱能與機(jī)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(shè)備中的工作過程。即應(yīng)用熱力學(xué)的基本定律分析計(jì)算工質(zhì)在各種熱工設(shè)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(shè)備工作過程直接有關(guān)的一些化學(xué)和物理化學(xué)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(xué)反應(yīng)過程，因此需要討論化學(xué)熱力學(xué)的基礎(chǔ)知識?！　?.研究方法　　熱力學(xué)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?！　　?/pre>




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