新大工程热力学课程教学大纲(90学时)

工程热力学课程教学大纲
课程编号：课程类型：学科基础必修课程
总学时：84+6 学分：5.5学分
适用对象：适用于热能与动力工程专业民族本科生
先修课程：《大学物理》、《大学化学》
使用教材：
1.《工程热力学》，沈维道，高等教育出版社，2007,（普通高等教育“十一五”国家级规划教材），全国优秀教材
2.《水和水蒸气热力性质图表》，严家禄，高等教育出版社，2005参考教材：
1.《工程热力学精要分析及典型题精解》，何雅玲，西安交通大学出版社，2000
2.《工程热力学题型分析》，朱明善，清华大学出版社，1989
一、课程性质、目的和任务
1.本课程是能源动力类以热能与动力工程专业为主的，涉及化工制药，航空航天，环境与安全，交通运输，土木工程等大类专业必修的技术基础课，也可作为机械类相关专业的专业选修课。

2.工程热力学研究热能与其他形式能量的转换规律以及影响转换的各种因素。

其基本任务是从工程观点出发探讨能量有效利用的基本途径和方法。

二、教学基本要求
掌握工程热力学一些重要的基本概念的表述与内容，热力学第一定律的实质表达式及其应用，理想气体的状态方程，基本热力过程，热力学第二定律，蒸汽动力循环，气体和蒸汽的流动，水的热物性；蒸汽动力循环，气体和蒸汽的流动；理解热力学第二定律及其衍生的概念；了解气体动力循环，制冷循环和湿空气，化学热力学的基本知识。

三、教学内容及要求
教学内容
绪论
热能与机械能的转换，工程热力学研究对象及任务
热能与动力工程和工程热力学发展简史
热力学状态，平衡状态热力状态参数状态方程、状态参数坐标图准静态过程，可逆过程，功与能量、热力循环
热力学第一定律的实质，热力学能和总能，能量的传递和转化，烯，热力学第一定律的基本能量方程式，开口系统能量方程式，能量方程式的应用
理想气体与实际气体、理想气体状态方程、理想气体的比热容、内能、烯和燧的计算
道尔顿分压定律、混合气体的比热容、内能、燧和燧
分析热力过程的目的与一般方法、四种热力过程的分析、多变过程、热力过程的图示综合分析
卡诺循环，卡诺定理，焙，燧增原理热力学第二定律应用于开口热力系，能量的可用性与不可逆损失
实际气体状态方程，对比状态定律
饱和温度和饱和压力，水蒸汽的发生过程，水蒸汽的性质，图表及其应用，水蒸汽的
热力过程
稳定流动的基本方程，喷管内流动的基本特征，喷管的计算，绝热滞止，绝热节流合流
气体的理论压缩功，多级压缩，活塞式压缩机余隙的影响，压气机效率
比较任意可逆循环热效率的方法，分析不可逆循环的方法，计算作功能力损失的炳方法朗肯循环，蒸汽参数对循环热效率的影响，再热循环，回热循环，热电联产循环
活塞式内燃机工作原理及循环分析，史特林循环，燃气轮装置循环及提高热效率的途径，蒸汽一燃气联合循环
基本原理空气压缩制冷蒸汽压缩制冷蒸汽喷射制冷吸收式制冷，致冷剂的热力学性质
湿空气的湿度，焰与炳，湿空气的焰一湿图、绝热饱和过程
教学要求，
1.掌握热力学的基本概念，理解平衡状态，准平衡过程，掌握可逆过程，功与能量、
热力循环
2.熟练掌握热力学第一定律，热力系的内能、热力学第一定律解析式，焙，稳定流动能量
方程的应用，理解状态参数焰的概念，掌握稳定流动能量方程的应用。

3.掌握理想气体状态方程、比热容、内能焰和炳的计算，理解理想气体的概念，了解道尔
顿分压定律和混合气体的比热容、内能、焙和场的计算
4.掌握分析热力过程的目的与一般方法，熟练掌握四种热力过程及多变过程，图示综合分
析。

5.掌握卡诺循环、炳增原理，理解能量的可用性与不可逆损失，热力学第二定律的实质和表述。

6.了解实际气体状态方程，对比状态定律。

7.能熟练使用水蒸汽图表，理解水蒸汽的热力过程
8.掌握蒸汽在喷管内的流动的计算，稳定流动的基本方程、了解绝热节流，合流。

9.理解气体的理论压缩功，了解活塞式压缩机余隙的影响和压气效率。

10.理解计算作功能力损失的燧方法，了解分析不可逆循环方法
11.掌握朗肯循环、再热循环和回热循环，蒸汽参数对循环热效率的影响，了解热电联产循环。

12.了解活塞式内燃机工作原理及循环，活塞式内燃机理论循环分析，史特林循环，燃气轮装置循环及提高热效率的途径，蒸汽一燃气联合循环。

13.了解制冷循环的基本原理，了解空气、蒸汽压缩制冷循环，蒸汽喷射制冷，吸收式制冷。

14.理解湿空气的湿度，了解湿空气的焙与病，了解绝热饱和过程，湿空气的焰一湿
四、教学重点与难点
教学重点：
热力学一些重要的基本概念的表述与内容，热力学第一定律的实质表达式及其应用，理想气体的状态方程、基本热力过程，热力学第二定律及其衍生的概念，水的热物性，蒸汽动力循环，蒸汽的流动。

教学难点：
热力学一些重要的基本概念；嫡及炳增原理。

章节重点：
1.基本概念及定义
平衡状态，准静态过程，可逆过程，功与能量热力循环
2.热力学第一定律
热力学第一定律解析式，热力学第一定律应用于开口热力系，焰，稳定流动能量方程的应
用
3.气体和蒸汽的性质
理想气体状态方程，理想气体的比热容，理想的气体的内能、焰和炳的计算，道尔顿分压定律。

4.气体和蒸汽的基本热力过程
四种热力过程的分析，多变过程，热力过程的图示综合分析。

5.热力学第二定律
热力学第二定律的实质和表述，嫡及焙增原理，能量的可用性与不可逆损失。

7.气体与蒸汽的流动
稳定流动的基本方程，喷管的计算。

8.压气机的热力过程
气体的理论压缩功。

计算作功能力损失的燧方法，计算作功能力损失的方法。

9.气体动力循环
活塞式内燃机工作原理及循环
10.蒸汽动力装置循环
朗肯循环的计算，带回热和再热的计算。

11.制冷循环
制冷循环的基本原理，空气压缩制冷。

12.理想气体混合物及湿空气
湿空气的湿度，湿空气的焰与嫡。

章节难点：
1.基本概念及定义
平衡状态，准静态过程，可逆过程。

2.热力学第一定律
热力学第一定律的应用。

3.气体和蒸汽的性质
理想气体的比热容，焰的概念，理想气体蜡的计算。

4.气体和蒸汽的基本热力过程
热力过程的图示综合分析。

5.热力学第二定律
热力学第二定律的实质和表述，卡诺循环，炳及燃增原理。

7.气体与蒸汽的流动
喷管的计算。

8.压气机的热力过程
气体的压缩，气体的理论压缩功，计算作功能力损失的病方法，计算作功能力损失的方法。

9.气体动力循环
活塞式内燃机工作原理及循环。

10.蒸汽动力装置循环
朗肯循环，回热循环。

11.制冷循环
制冷循环的基本原理
12.理想气体混合物及湿空气
湿空气的湿度，湿空气的焰与嫡
五、实践环节（带符号的实验为必做实验）
1.气体定压比热测定*
2.饱和蒸汽P-T关系实验*
3.二氧化碳PTT'关系测定
4.喷管流动实验*
5.制冷（热泵）循环演示
六、学时分配
七、考核方式
考试课程，笔试（闭卷）、120分钟、满分100分。