清华大学 工程热力学由史琳主讲

工程热力学教学大纲

英文名称：Engineering Thermodynamics

学 时：64

学 分：4

适用对象：机械学院、建筑环境设备系

课程性质、任务和目的

工程热力学主要研究热能和其他能量相互转换以及能源有效合理利用的基本规律。能量的有效利用构成社会发展的基础，热能的特殊地位在于其几乎贯穿能量利用和转换的所有过程，本课程着重使学生理解和掌握工程热力学的基本概念、基本规律和基本方法，以及进行能量转换的工质的热力学性质，培养学生从全局的角度，学习如何提炼复杂实际问题中的主要矛盾，进行能量平衡计算，分析能量转换方式的合理性和可行性，合理安排和利用能量。本课程是现代工程技术人才必备的技术基础。

教材和参考书

1）工程热力学，朱明善等编，清华大学出版社，1996（教材）

2）Tunus A. Cengel and Michael A. Boles, Thermodynamics An Engineering Approach, McGraw-Hill, Fourth Edition 2002（教材）

3）曾丹苓等编，《工程热力学》，第三版，高教出版社，2002

4）刘桂玉等合编，《工程热力学》，高教出版社,1999

5）Kondepudi D, PrigogineI. Modern Thermodynamics. New York: John Wiley & Sons, 1998

6）Francis F. Huang, “Engineering Thermodynamics”, Second Edition, New York : Macmillan Publishing Company, 1988

7）K. Wark, “Advanced thermodynamics for engineers”, New York : McGraw-Hill, 1995

课程内容描述

本课程主要包括以下四个方面的内容：

1、基本概念和基本原理

1）基本概念：各种热力系统；状态参数；平衡态与准静态；可逆与不可逆；功量和热量等。

2）基本原理包括：热力学第零定律与热力学温度；热力学第一定律在闭口系、开口系、稳定流动系统中的表达和应用；热力学第二定律的表述和证明、卡诺循环与卡诺定理、克劳修斯不等式与熵的导出、孤立系熵增原理、火用的表达式及物理意义、典型问题的计算方法；热力学第三定律与绝对熵。

2、工质的性质

1）理想气体的性质和参数计算；

2）纯物质热力学面及相图；汽化和饱和；水和水蒸气图表的结构和使用方法。

3）混合气体的分压和分容积定律和参数计算；湿空气的性质和参数计算；焓湿图。

4）熵、内能、焓和比热容的微分关系式；特征函数；克拉贝龙方程和焦汤系数；维里方程等经验性状态方程；普遍化及对比态方程，通用压缩因子图。

3、热力过程和热力循环

1）多变过程与基本热力过程的计算；过程和能量在p-v和T-s图上的表示；水和水蒸气的热力过程；湿空气的热力过程。

2）气体动力循环、蒸汽动力循环、热电联产、制冷和热泵循环、现代新型动力循环。

4、化学热力学基础

赫斯定律；燃烧热值；标准生成焓和标准生成吉布斯函数；化学火用、化学平衡，平衡常数，平衡移动原理。