工程熱力學(xué)

前言

20世紀(jì)，人類文明達(dá)到了前所未有的高度。由于相對論、量子論、基因論、信息論等科學(xué)技術(shù)成就的取得，現(xiàn)在人類在物質(zhì)領(lǐng)域已深入到基本粒子世界，在生命科學(xué)領(lǐng)域已深入到分子水平，在思維科學(xué)領(lǐng)域則主要是數(shù)學(xué)和腦科學(xué)的巨大進(jìn)步?？茖W(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，促使科學(xué)技術(shù)綜合化、整體化以及人文和科技相互滲透、相互融合的趨勢加速。近20年來，我們在經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)線上堅持市場取向的改革，實行以公有制為主體、多種所有制經(jīng)濟(jì)共同發(fā)展的基本經(jīng)濟(jì)制度，進(jìn)行經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整，推動兩個根本性轉(zhuǎn)變以及全方位、多層次、寬領(lǐng)域的對外開放，致使我國的經(jīng)濟(jì)體制也發(fā)生了巨大的變革。隨著社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制的建立和不斷完善，社會對人才需求的多樣性、適應(yīng)性要求不斷增強(qiáng)。在人類即將跨入21世紀(jì)的時候，我國高等教育戰(zhàn)線在教育要“面向現(xiàn)代化，面向世界，面向未來”的思想指引下，開展了起點高、立意新、系統(tǒng)性強(qiáng)、有組織、有計劃、有步驟的教學(xué)改革工程。伴隨著教學(xué)改革的不斷深入，素質(zhì)教育的觀念、大工程的觀念、終身教育以及回歸工程的觀念日益深入人心，人們對拓寬本科教育口徑、加強(qiáng)和擴(kuò)展本科教育共同基礎(chǔ)的要求日益強(qiáng)烈。1998年8月，教育部正式頒布了新的普通高等學(xué)校本科專業(yè)目錄，專業(yè)總數(shù)由原來的500多種減少至249種。新專業(yè)目錄的頒布，突破了傳統(tǒng)的、狹隘的專業(yè)教育觀念，拓寬了人才培養(yǎng)工作的視野，為人才培養(yǎng)能較好地適應(yīng)科學(xué)技術(shù)和社會進(jìn)步的需要創(chuàng)造了條件。許多學(xué)校也都以專業(yè)調(diào)整、改造和重組為契機(jī)，大力調(diào)整人才知識、能力和素質(zhì)結(jié)構(gòu)，拓寬基礎(chǔ)，整合課程，構(gòu)建新的專業(yè)平臺，柔性設(shè)置專業(yè)方向，不斷深化人才培養(yǎng)模式的改革。教材建設(shè)是學(xué)校的最基本建設(shè)之一。教學(xué)改革的深入發(fā)展必然要求有相適應(yīng)的教材。為適應(yīng)新的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和教學(xué)要求，組織編寫出版供“機(jī)械設(shè)計制造及其自動化”新專業(yè)的教學(xué)用書，特別是系列教材就顯得十分迫切和重要了。武漢理工大學(xué)出版社的領(lǐng)導(dǎo)和編輯們?yōu)楦淖兡壳皣鴥?nèi)已出版的機(jī)械類專業(yè)教材普遍存在的內(nèi)容偏深、知識面偏窄的傾向，決定面向全國普通高等學(xué)校機(jī)械工程類專業(yè)的學(xué)生出版一套系列教材，這是一個非常好的決策。他們的這一決定也得到了全國幾十所院校機(jī)械工程系的領(lǐng)導(dǎo)和眾多專家、教授的積極響應(yīng)和大力支持，并提出了許多建設(shè)性的意見，其中一些教授如合肥工業(yè)大學(xué)校長陳心昭教授、燕山大學(xué)校長王益群教授、江蘇理工大學(xué)校長蔡蘭教授、西安交通大學(xué)副校長束鵬程教授、西北工業(yè)大學(xué)常務(wù)副校長楊海成教授等還非常樂意地承擔(dān)了該系列教材的主編、主審及編審委員會工作。

內(nèi)容概要

　　《工程熱力學(xué)》是作者在長期教學(xué)與教改實踐的基礎(chǔ)上，結(jié)合教育部世行貸款《21世紀(jì)初高等教育教學(xué)改革項目》及陜西省《面向21世紀(jì)熱工課程教學(xué)內(nèi)容和課程體系改革項目》的研究成果而編寫的。編寫中特別注意到21世紀(jì)初科學(xué)技術(shù)與高等教育的發(fā)展趨勢、課程改革的方向，少而精、理論聯(lián)系實際和學(xué)以致用等原則，并吸收了當(dāng)今熱工科技的一些新成果?！　∪珪?章，包括基本概念、熱力學(xué)基本定律、工質(zhì)的熱力性質(zhì)、工質(zhì)的熱力過程、熱力循環(huán)與典型熱工設(shè)備，并對節(jié)能原理及技術(shù)作了介紹，以開闊學(xué)生的視野。在體系的編排上，每章均附有提要和小結(jié)，以便于讀者對基本知識點、重點和難點的掌握?！　　豆こ虩崃W(xué)》是一本既注意繼承又有一定新意的教材，可作為機(jī)械類、化工制藥類、環(huán)境與安全類、交通運(yùn)輸類等非能源動力類專業(yè)的教材和教學(xué)參考書，亦可供有關(guān)工程技術(shù)人員參考。

書籍目錄

主要符號表0 緒論0.1 熱能的利用0.2 工程熱力學(xué)的研究對象和研究方法1基本概念本章提要1.1 熱力系、狀態(tài)和狀態(tài)參數(shù)1.1.1 熱力系與工質(zhì)1.1.2 平衡狀態(tài)1.1.3 狀態(tài)參數(shù)1.1.4 狀態(tài)方程式1.2 熱力過程，功量和熱量1.2.1 熱力過程1.2.2 功量和熱量1.3 熱力循環(huán)1.4 工程熱力學(xué)分析、處理問題的方法本章小結(jié)思考題習(xí)題2 熱力學(xué)基本定律本章提要2.1 熱力學(xué)第一定律2.1.1 熱力學(xué)第一定律的實質(zhì)2.1.2 熱力系統(tǒng)的能量——儲存能2.1.3 功和熱量——遷移能2.1.4 熱力學(xué)第一定律的一般表達(dá)式2.1.5 閉口系統(tǒng)的能量方程2.1.6 穩(wěn)定流動系統(tǒng)的能量方程2.1.7 穩(wěn)定流動系統(tǒng)能量方程的應(yīng)用2.2 熱力學(xué)第二定律2.2.1 熱過程的方向性與熱力學(xué)第二定律的表述2.2.2 卡諾循環(huán)和卡諾定理2.2.3 熵的導(dǎo)出及孤立系熵增原理2.2.4 熵方程2.2.5 能量的品質(zhì)與能量貶值原理本章小結(jié)思考題習(xí)題3 工質(zhì)的熱力性質(zhì)本章提要3.1 理想氣體的熱力性質(zhì)3.1.1 理想氣體及其狀態(tài)方程3.1.2 理想氣體的比熱容3.1.3 理想氣體的熱力學(xué)能、焓和熵3.2 蒸氣的熱力性質(zhì)3.2.1 水蒸氣定壓下的產(chǎn)生過程及其狀態(tài)參數(shù)3.2.2 蒸氣的熱力性質(zhì)圖表3.2.3 蒸汽熱力性質(zhì)圖表的應(yīng)用3.3 理想氣體混合物3.3.1 理想氣體混合物3.3.2 濕空氣本章小結(jié)思考題習(xí)題4 工質(zhì)的熱力過程本章提要4.1 理想氣體的熱力過程4.1.1 基本熱力過程4.1.2 多變過程4.2 氣體和蒸氣的壓縮4.2.1 單級活塞式壓氣機(jī)的工作過程及耗功分析4.2.2 多級壓縮、中間冷卻4.2.3 葉輪式壓氣機(jī)的工作過程和耗功分析4.3 氣體與蒸氣的流動4.3.1 一元穩(wěn)定流動的基本方程4.3.2 音速和馬赫數(shù)4.3.3 促使流速改變的條件4.3.4 噴管的熱力計算4.3.5 絕熱節(jié)流過程本章小結(jié)思考題習(xí)題5 熱力循環(huán)與熱工設(shè)備簡介本章提要5.1 內(nèi)燃機(jī)的基本構(gòu)造及循環(huán)5.1.1 內(nèi)燃機(jī)的基本構(gòu)造5.1.2 內(nèi)燃機(jī)的工作過程與原理5.1.3 內(nèi)燃機(jī)的理想循環(huán)5.2 制冷裝置及循環(huán)5.2.1 逆卡諾循環(huán)5.2.2 蒸氣壓縮式制冷循環(huán)5.2.3 吸收式制冷循環(huán)5.2.4 熱泵本章小結(jié)思考題習(xí)題6 節(jié)能原理與技術(shù)簡介本章提要6.1 能源的分類與世界能源的形勢6.1.1 能源的分類6.1.2 能源與環(huán)境6.1.3 我國和世界能源的形勢6.1.4 中國能源的可持續(xù)發(fā)展對策6.2 節(jié)能原理6.2.1 能量的品質(zhì)及其表示方法6.2.2 節(jié)能原理6.2.3 系統(tǒng)或過程的能量平衡6.3 節(jié)能的技術(shù)與方法6.3.1 系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)與方法6.3.2 過程節(jié)能技術(shù)與方法6.4 蒸汽錘熱效率的分析本章小結(jié)附錄附表1 各種單位制常用單位換算表附表2 常用物理常數(shù)附表3 一些氣體的摩爾質(zhì)量、氣體常數(shù)、低壓下的比熱容和摩爾熱容附表4 理想氣體的摩爾定壓熱容公式附表5 氣體的平均比定壓熱容附表6 氣體的平均比定容熱容附表7 0～1500℃范圍內(nèi)氣體的平均比熱容（直線關(guān)系式）附表8 理想氣體的熱力性質(zhì)（熱力學(xué)能、焓和絕對熵）附表9 飽和水與飽和水蒸氣熱力性質(zhì)表（按溫度排列）附表10 飽和水與飽和水蒸氣熱力性質(zhì)表（按壓力排列）附表11 未飽和水與過熱水蒸氣熱力性質(zhì)表附表12 氟里昂134a飽和性質(zhì)表（溫度基準(zhǔn)）附表13 氟里昂134a飽和性質(zhì)表（壓力基準(zhǔn)）附表14 氟里昂134a過熱蒸氣熱力性質(zhì)表附圖1 濕空氣的焓濕圖附圖2 氨（NH3）的壓焓圖附圖3 氟里昂134a壓焓圖附圖4 水蒸氣焓熵圖參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

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