工程热力学课程现状及今后发展方向

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“工程热力学”教学改革探索

“工程热力学”教学改革探索

“工程热力学”教学改革探索工程热力学是工程学专业的一门重要课程,它涉及到能量转化、功率运算、热力循环等概念和原理。

学习工程热力学有助于学生深入理解物质能量转化的规律,提高他们的工程设计能力。

传统的工程热力学教学模式存在许多问题,如教学内容陈旧、理论与实践脱节、考核模式单一等,导致学生缺乏足够的学习动力和实际应用能力。

为了改善这一状况,许多高校纷纷开展工程热力学教学改革探索,探索出一些新的教学模式和方法,取得了一定的成效。

一、课程内容更新,符合新时代需求传统的工程热力学教学内容多为经典热力学理论,内容较为陈旧,难以吸引学生的学习兴趣。

为了激发学生的学习热情,许多高校开始对工程热力学的课程内容进行更新,增加一些新颖的内容和热点问题,如可再生能源利用、燃料电池技术等新技术的应用。

这样不仅可以使学生了解最新的科技进展,也有助于培养学生的创新思维和实践能力,使他们更好地适应当前社会的发展要求。

二、理论与实践结合,提升教学质量传统的工程热力学教学主要以理论知识为主,缺少实际案例和工程应用的讲解,学生往往难以将理论知识与实际工程相结合,导致知识学习成为了一种机械的记忆过程。

为了提升学生的应用能力,许多高校开始注重理论与实践的结合,引入一些实际工程案例和热力学模型,让学生在理论学习的了解工程应用,并通过实践操作进行深入理解。

三、教学方法多样化,激发学生学习兴趣传统的工程热力学教学方法单一,往往采用讲授和课本讲解为主,这种单一的教学方式容易使学生产生学习倦怠和学习厌倦的情绪。

为了激发学生的学习兴趣,许多高校开始尝试多样化的教学方法,如案例教学、项目合作、实验教学等,让学生在实际操作中感知热力学知识的魅力。

通过与学生进行互动交流,鼓励学生提出问题和观点,培养他们的批判性思维和创新能力。

四、考核方式灵活多样,促进学生全面发展传统的工程热力学教学考核方式单一,主要以笔试和实验报告为主,这样的考核方式容易使学生产生应试心理,而忽视了学生的创新能力和实际应用能力。

工程热力学课程教学现状与改革思考——以重庆科技学院工程热力学课程为例

工程热力学课程教学现状与改革思考——以重庆科技学院工程热力学课程为例

工程热力学课程教学现状与改革思考
以重庆科技 学院工程 热力学课程 为例
李 文 杰 , 晓 平 , 宣伟 余 彭
摘 要 : 工 程 热 力 学” 建 筑 环 境 与设 备 工 程 专 业 的重 要 平 台课 之 一 , 课 程 的教 学 改 革 对 于 提 升 后 续 相 关 专 业 课 程 的 “ 是 该
程 的一 个关 键 问题

观 主 要 有 以下 3个 方 面 的原 因 : 1 ( )课 程 本 身 的特
点 。 工 程 热力 学 ” 程 体 系 庞 大 。 “ 课 基本 概 念 和 原理 较 多 , 论 性 强 , 识 点抽 象 。 结起 来 可概 括 为 : 念 理 知 总 概 多 , 难 内 应 灵 活难 掌 握 。 门课 程 需要 学 生 掌 握 的知 识 量较 大 . 本
存 在 的 问题 与 不 足 , 讨 改 进 教学 的方 法 和 建 议 . 探 以
改 善 教 学效 果 、 提高 教 学 质 量 。 目前 . 学 效果 不 乐 教
程。 因此 。 如何 对 “ 程 热力 学 ” 程 进行 改革 , 高课 工 课 提
程“ ” “ ” 教 与 学 的质量 . 学好 本 门课 程与 后续 专 业课 是
“ 程 热 力学 ” 建 筑环 境 与 设 备 工 程 ( 称 “ 工 是 简 建
环 ” 专业 的一 门重要 平 台课 . ) 主要 阐述 热 力学 的普遍
原 理 . 研究 这 些 原理 的技 术 与 应 用 , 基 础课 程 与 并 是
好, 而对 选 择题 、 答 题 和计 算 题 等 需 要 学 生有 一 定 简
作 者 简 介 : 文 杰 ( 8 一 , , 南 三 门峡 人 , 士 , 庆 科技 学 院 建 筑 工 程 学 院讲 师 。 李 1 2 )女 河 9 博 重

试析热能与动力工程的现状及创新

试析热能与动力工程的现状及创新

试析热能与动力工程的现状及创新热能工程是研究和利用热能的学科,而动力工程是利用热能产生动力的技术。

这两个领域发展迅速,不断创新,以满足能源需求的增长和环境保护的要求。

目前,热能工程正面临着几个主要挑战。

首先是能源需求的增长。

随着全球人口的增加和经济的发展,对能源的需求不断增加。

传统的燃煤、石油和天然气等能源资源有限,面临着枯竭和环境污染等问题。

热能工程需要不断寻找替代能源,如可再生能源(如太阳能、风能和水能)和核能等,来满足能源需求。

环境保护也是一个重要的挑战。

传统能源的使用会产生大量的二氧化碳等温室气体,导致全球变暖和气候变化等环境问题。

热能工程需要发展清洁的能源技术,减少温室气体的排放,提高能源利用效率。

热能工程还面临着能源安全的挑战。

传统能源多依赖进口,受到国际市场波动和供应中断的影响。

为了保障能源供应的稳定性,热能工程需要发展本土能源资源,并提高能源的利用效率。

为了应对这些挑战,热能工程正在进行各种创新。

首先是新能源技术的开发。

可再生能源,如太阳能板和风力发电机等,正被广泛应用于热能工程中。

这些技术不仅可以减少对传统能源的依赖,还可以减少环境污染。

其次是提高能源利用效率。

热能工程通过改善设备和工艺的设计,提高能源的转化效率和利用效率。

采用高效的热交换器和锅炉等设备,可以提高能源的利用率。

热能工程还在推动智能化和自动化。

通过引入先进的控制系统和传感器等技术,实现设备运行的自动化管理,提高能源系统的效率和稳定性。

热能工程还在发展新的能源存储技术。

能源存储是解决可再生能源波动性的关键技术之一。

目前,热能工程正在研究和开发储热系统、压缩空气储能和电池等技术,以提高可再生能源的利用率和可靠性。

热能工程正面临着能源需求增长、环境保护和能源安全等挑战。

为了解决这些问题,热能工程正在进行创新,例如开发新能源技术、提高能源利用效率、推动智能化和自动化以及发展能源存储技术等。

这些创新将有助于解决热能工程所面临的挑战,并为可持续能源发展做出贡献。

“工程热力学”教学改革探索

“工程热力学”教学改革探索

“工程热力学”教学改革探索工程热力学是工程学科中不可或缺的一门课程,它涵盖了能量转化和传递的基本原理,对工程师的专业素养和综合能力有着重要的影响。

在长期的教学实践中,我们也意识到工程热力学的教学存在一些问题,比如内容的枯燥难懂、缺乏实践性、学生学习兴趣不高等。

为了解决这些问题,我们进行了一系列的教学改革探索,通过引入案例教学、实验教学、互动教学等方式,激发学生学习的兴趣,提高他们的学习效果。

一、案例教学在以往的工程热力学教学中,我们发现学生往往对于理论知识的掌握不够深入,难以将所学的知识应用到实际工程中。

在教学改革中我们引入了案例教学的方式。

通过讲解真实的工程案例来引导学生理解理论知识的应用,例如讲述汽轮机在发电厂中的应用、空调制冷循环系统的原理以及工业锅炉的热效率等案例,使学生更加深刻地理解了工程热力学的实际应用,增加了学习的趣味性。

在案例教学中,我们注重培养学生的分析和解决问题的能力,让他们在案例中扮演工程师的角色,分析问题、找出解决方案,从而提高他们的实际应用能力。

案例教学不仅使学生在理论上有了更加深入的理解,还拓宽了他们的视野,使他们能够更好地将理论知识与实际工程相结合。

二、实验教学在实验教学中,我们还开展了学生实验报告的撰写和提交工作。

通过撰写实验报告,学生可以将自己在实验中的观察和结果进行系统的整理和总结,让他们更好地掌握实验过程中所涉及的理论知识,并提高自己的科研能力和实践能力。

三、互动教学在工程热力学的教学过程中,我们还注重开展互动教学,让学生积极参与到课堂教学中来。

通过提问、讨论、互动小组等多种方式,引导学生主动思考,提高他们的思维能力和逻辑思维能力,培养他们解决问题的能力。

在互动教学中,我们还开展了一些课外实践活动,比如组织学生参观工厂、企业,进行专业技术交流等。

通过实践活动,让学生更加直观地感受工程热力学知识在实际工程中的应用,拓宽他们的视野,增加他们的实践经验。

通过一系列的教学改革探索,我们发现学生的学习积极性得到了很大的提高,学习效果也明显提高。

试析热能与动力工程的现状及创新

试析热能与动力工程的现状及创新

试析热能与动力工程的现状及创新热能与动力工程是目前工业生产中不可或缺的一环,它涉及到能源的转换和利用,对于国家的发展和经济建设有着重要影响。

随着科学技术的不断发展,热能与动力工程也在不断创新与改进。

本文将就热能与动力工程的现状及创新进行分析。

热能与动力工程主要包括热能转换、热能传递与利用等方面,目前的亮点在于提高能源转换的效率和降低能源的消耗。

在热能转换方面,传统的燃煤发电、燃气发电等方式在能源转换效率上存在一定的局限性,对于环境的污染也越来越受到关注。

现代热能转换的创新主要集中在利用新能源和高效能源转换技术。

太阳能、风能、地热能等可再生能源的开发和利用,在一定程度上减轻了对传统化石能源的依赖,并提高了能源转换的效率。

高效能源转换技术如燃气轮机、蒸汽轮机的改进等,也使得发电效率得到了显著提高。

在热能传递与利用方面,节能技术和热能回收技术是当前的重点研究方向。

节能技术包括对各个环节能源消耗的减少和能源利用效率的提高。

在建筑、交通等领域推广使用节能灯、节能家电等设备,有效降低了能源的消耗。

热能回收技术则是指将产生的废热能重新利用,减少能源的浪费。

烟气余热回收、余热锅炉等设备的使用,能够将废热转化为可利用的热能,提高能源利用效率。

除了上述的改进与创新,热能与动力工程还有一些新的方向和前沿技术值得关注。

其中之一是碳捕集与储存技术。

随着全球能源消耗的增加,二氧化碳等温室气体的排放也越来越多。

碳捕集与储存技术可以将二氧化碳等温室气体从燃烧产生的废气中分离出来,并将其储存起来,以减少对大气的排放。

这一技术在发电、石化等领域的研究和应用正在逐渐成熟。

另外一个创新领域是能源互联网。

能源互联网是指通过信息技术与能源系统相结合,实现能源的高效利用和智能化管理。

它可以实现不同能源之间的互联互通,对能源进行分布式管理和优化调度,使能源系统更加灵活、高效。

能源互联网的发展可以促进新能源的大规模接入和消纳,提高能源的利用效率,推动能源系统的智能化与可持续发展。

工程热力学在汽车工程中的应用与发展趋势

工程热力学在汽车工程中的应用与发展趋势

论述工程热力学与传热学在车辆工程中的应用及发展趋势摘要随着热力学与汽车工业的蓬勃发展,人们对汽车中的热能应用要求越来越高,热力学在汽车工艺中的作用越来越重要。

本文主要从论述了目前热力学在汽车发动机的热力回收、冷却系统中的热力应用、散热器改进及制冷器中的改进这几个方面应用和未来的发展趋势。

结果我们发现,热力学对于汽车节能,提高效率有着重要的意义。

为此,热力学将会成为汽车工业发展不可或缺的一部分。

关键字:热力学汽车工业发展趋势应用节能AbstractWith the rapid development of thermodynamics and the automotive industry, people in cars have become increasingly demanding the application of heat, thermodynamics role in automotive technology is becoming increasingly important. Mainly discusses the thermodynamic applications and future trends in the automotive engine heat recovery, thermal cooling system applications, improved radiator and cooler in the present article to improve these aspects. The results we found that the thermodynamic energy saving for the car, to improve the efficiency of great significance. For this reason, the development of thermodynamics will become an integral part of the automotive industry.Key word:Thermodynamics Auto industry Development Trend Application Energy Saving引言热能的传递与应用一直是汽车工业中的一个非常重要的话题。

工程热力学课程与创新方法融合的教学模式探索

工程热力学课程与创新方法融合的教学模式探索

工程热力学课程与创新方法融合的教学模式探索1. 引言1.1 研究背景工程热力学课程作为工程专业的重要基础课之一,一直以来都备受重视。

传统的教学模式往往缺乏足够的灵活性和实用性,难以激发学生的学习兴趣和创新能力。

随着科技的不断发展和教育理念的更新,如何将创新方法与工程热力学课程有机结合,成为了当前教育领域亟待解决的问题。

研究背景部分旨在探讨工程热力学课程与创新方法融合的必要性和可行性。

传统的工程热力学课程往往以理论知识的灌输为主,缺乏实践性和应用性的培养,无法满足学生在工程实践中的需求。

随着社会对工程师综合素质的要求不断提高,仅仅依靠传统教学模式已经不能满足工程人才培养的需求。

借助创新方法,如案例教学、项目驱动学习、跨学科融合等,有可能为工程热力学课程注入新的活力,提高教学质量和学习效果。

在这样的背景下,本文旨在通过对工程热力学课程与创新方法融合的探索,探讨新的教学模式设计与实施策略,以及对教学效果的评估和总结,为工程热力学课程的教学改革提供一定的参考。

1.2 研究意义工程热力学是工程领域中非常重要的一门课程,它主要研究能量转化和传递的规律,是工程师必备的基础知识之一。

传统的工程热力学课程教学模式存在一些问题,如理论知识和实际应用之间的脱节、学生缺乏实践操作的机会等。

为了解决这些问题,引入创新方法与工程热力学课程融合的教学模式显得尤为重要。

通过将创新方法融入工程热力学课程教学中,可以使学生更好地理解理论知识与实际应用之间的联系,提高他们的学习兴趣和积极性。

通过实践操作和案例分析等教学手段,可以培养学生的综合能力和创新意识,为其未来的工程实践奠定良好的基础。

探索工程热力学课程与创新方法融合的教学模式具有重要的意义。

这不仅可以提高教学效果,更可以促进学生的综合发展,培养出更符合工程行业需求的人才。

本研究旨在探讨这种教学模式的可行性与优势,为工程热力学课程教学的改进提供参考和借鉴。

2. 正文2.1 工程热力学课程教学现状分析工程热力学课程作为工科学生必修课之一,在工程领域具有重要的地位。

工程热力学在汽车工程中的应用与发展趋势

工程热力学在汽车工程中的应用与发展趋势

工程热力学在汽车工程中的应用与发展趋势首先,工程热力学在汽车动力系统设计中发挥着至关重要的作用。

汽车发动机的工作原理基于热力学循环,热力学计算可以帮助工程师确定最佳的气缸工作参数,如压燃比、点火提前角等,以提高燃烧效率和动力输出。

此外,工程热力学还可以帮助工程师进行发动机的换热设计,以确保发动机在工作过程中的稳定性和可靠性。

其次,工程热力学在燃烧优化方面也发挥着重要的作用。

通过应用热力学原理,工程师可以优化燃烧过程,以最大限度地提高燃料的利用率和减少尾气排放。

例如,利用热力学分析可以确定最佳的燃烧配比,以提高燃烧效率和降低污染物排放。

此外,热力学分析还可以帮助工程师确定最佳的点火时间和点火能量,以提高点火系统的效率和可靠性。

此外,工程热力学在汽车能量管理中也发挥着重要的作用。

能量管理是指在汽车工程中最大限度地利用和管理能量,以提高燃油经济性和减少能源消耗。

工程师可以利用热力学原理来优化汽车的能量流动,例如通过热回收系统回收排气和制动能量等。

此外,热力学分析还可以帮助工程师设计节能降耗的系统,如节能空调系统和辅助动力装置。

对于未来的发展趋势,工程热力学在汽车工程中的应用将继续推进。

随着汽车工程的不断发展和创新,对动力系统效率和环保性能的要求也不断提高,这将进一步推动工程热力学的应用。

未来可能出现更加复杂的燃烧形式和燃料类型,例如混合动力和电动汽车,这将对工程热力学的应用提出更高的要求。

此外,随着低碳经济的推动和环保意识的提高,工程热力学在汽车工程中的应用也将更加注重可持续性。

工程师将更加关注如何合理利用能量资源,并寻找替代传统燃料的新能源。

因此,工程热力学将在未来的汽车工程中发挥更加重要的作用,以帮助实现汽车工程的可持续发展。

综上所述,工程热力学在汽车工程中的应用非常广泛,包括动力系统设计、燃烧优化和能量管理等方面。

随着汽车工程的不断发展和创新,工程热力学的应用也将不断推进,并注重可持续发展和环保性能。

工程热力学课程中开展思政教育的探讨

工程热力学课程中开展思政教育的探讨

工程热力学课程中开展思政教育的探讨工程热力学是工程学专业中的一门重要课程,它是研究能量转化和传递规律的一门学科,也是工程热力学在工程实践中所必需的基础知识。

而思政教育是当前教育改革的重要内容,是在传授专业知识的培养学生正确的人生观、价值观和世界观,提高学生的社会责任感和使命感。

如何在工程热力学课程中开展思政教育,已经成为当前教育教学改革中亟待解决的问题。

本文将就在工程热力学课程中开展思政教育进行探讨。

一、工程热力学课程的特点和现状工程热力学是从宏观层面研究物质的热运动和能量的转化过程的科学,它主要涉及热力学基本定律、热力学循环、热力系统等内容,是工程学专业中的一门基础课程。

在工程热力学的教学中,通常会涉及到大量的理论知识和实际问题,学生需要掌握一定的数学和物理知识才能更好地理解和应用这门课程。

二、开展思政教育的必要性在工程热力学教学中,学生通常更多地关注知识的掌握和技能的习得,但往往忽视了对于知识内涵和社会意义的认识。

这就需要教师和教育管理者在工程热力学的教学中加强思政教育,引导学生正确地认识和理解工程热力学的意义和作用,培养学生积极的人生态度和学术态度,提高他们的社会责任感和创新意识,使他们成为合格的工程技术人员和社会公民。

三、如何在工程热力学课程中开展思政教育1. 引导学生正确认识工程热力学的意义和作用在工程热力学的教学中,教师要引导学生正确地认识工程热力学的意义和作用,要让学生明白工程热力学是工程实践中必不可少的基础知识,是将知识运用于实际问题的重要工具。

要让学生认识到工程热力学的学习不仅仅是为了应付考试,更重要的是为了将来的工程实践能够更好地应用这些知识,解决实际问题。

2. 培养学生的创新意识和实践能力。

“工程热力学”教学改革探索

“工程热力学”教学改革探索

“工程热力学”教学改革探索
工程热力学是工程学中的基础课程,主要研究能量转化和传递的原理和方法。

传统的
工程热力学教学注重理论知识的讲解和计算方法的学习,忽视了实际应用和问题解决能力
的培养。

为了提高教学效果,探索工程热力学教学改革势在必行。

培养学生的问题解决能力。

工程热力学教学应注重培养学生的问题解决能力,而非单
纯地灌输知识。

可以通过设计课程项目,让学生团队合作,分析和解决实际问题。

可以组
织学生进行热力学系统的设计和优化,或者进行工程能量管理的实践项目,让学生在实际
操作中学习热力学原理和方法。

引入现代教学技术。

现代教学技术可以提高教学效果,激发学生的学习兴趣和积极性。

可以利用多媒体教学手段,通过动画、模拟实验等方式生动地展示热力学过程和现象,使
学生更加直观地理解和掌握知识。

可以利用在线学习平台和教学软件,提供自主学习和自
测的机会,以帮助学生巩固所学知识。

加强实验教学环节。

实验教学是培养学生实际操作和实验设计能力的重要手段。

在工
程热力学的教学中,应注重实验教学的设计和实施。

可以引入虚拟实验技术,通过计算机
仿真等方式进行实验教学,让学生在虚拟实验中掌握实验方法和操作技巧。

还应加强实验
数据的分析和处理,让学生学会通过实验数据验证理论知识。

工程热力学教学改革应注重实际应用、问题解决能力的培养,引入现代教学技术以及
加强实验教学环节。

通过这些探索和改革,可以提高工程热力学教学的效果,培养学生的
实际应用能力和问题解决能力,从而更好地适应工程领域的需求。

基于工程教育专业认证的工程热力学课程教学探索

基于工程教育专业认证的工程热力学课程教学探索

基于工程教育专业认证的工程热力学课程教学探索引言工程热力学是工程学专业中的一门核心课程,涉及到热力学基本概念、热力学定律、热力学循环等内容。

随着工程教育的不断发展,如何在工程教育中有效地教授和学习工程热力学课程成为了一个重要的学术问题。

本文从工程教育专业认证的背景出发,探索了基于工程教育专业认证的工程热力学课程教学实践,旨在提高工程专业学生的学习效果和实际应用能力。

一、背景工程教育专业认证是国家和各类工程教育机构对工程专业进行认证评估的一种制度,其目的是保障工程教育质量,促进工程专业的健康发展。

在工程教育专业认证中,教学质量和课程设置是评估的重点内容,而工程热力学作为工程学专业的一门重要课程,在工程教育专业认证中也占据着重要的地位。

二、工程热力学课程教学现状在当前的工程教育中,工程热力学课程的教学存在一些问题。

传统的工程热力学课程注重理论知识的传授,忽视了与工程实际应用的结合,导致学生对于工程热力学的学习兴趣不高。

由于工程热力学知识体系庞大,教学过程中往往无法全面覆盖,导致学生的学习效果不佳。

目前一些工程院校缺少与工程企业合作的机会,学生在学习工程热力学时无法深入了解工程实际应用的情况。

三、基于工程教育专业认证的工程热力学课程教学改革为了解决工程热力学课程教学中存在的问题,我们需要进行基于工程教育专业认证的工程热力学课程教学改革。

具体来说,我们可以从以下几个方面进行探索:1. 教学目标的设定在进行工程热力学课程教学时,首先需要明确教学目标。

针对工程教育专业认证的要求和工程热力学的实际应用,我们可以将教学目标设定为培养学生的工程实际应用能力和创新能力,使学生能够在工程实际项目中运用热力学知识进行分析和解决问题。

2. 课程设置的调整针对工程热力学课程知识体系庞大的问题,我们可以对课程设置进行调整,突出工程实际应用的重点内容。

可以将相关的工程热力学案例引入课堂教学,供学生分析讨论,以便提高学生的学习兴趣和动手能力。

工程热力学课程现状及今后发展方向

工程热力学课程现状及今后发展方向

第1章基本概念1.1 本章基本要求深刻理解热力系统、外界、热力平衡状态、准静态过程、可逆过程、热力循环的概念,掌握温度、压力、比容的物理意义,掌握状态参数的特点。

1.2 本章难点1.热力系统概念,它与环境的相互作用,三种分类方法及其特点,以及它们之间的相互关系。

2.引入准静态过程和可逆过程的必要性,以及它们在实际应用时的条件。

3.系统的选择取决于研究目的与任务,随边界而定,具有随意性。

选取不当将不便于分析。

选定系统后需要精心确定系统与外界之间的各种相互作用以及系统本身能量的变化,否则很难获得正确的结论。

4.稳定状态与平衡状态的区分:稳定状态时状态参数虽然不随时间改变,但是靠外界影响来的。

平衡状态是系统不受外界影响时,参数不随时间变化的状态。

二者既有所区别,又有联系。

平衡必稳定,稳定未必平衡。

5.注意状态参数的特性及状态参数与过程参数的区别。

1.3 例题例1:绝热刚性容器内的气体通过阀门向气缸充气。

开始时气缸内没有气体,如图 1.1所示。

气缸充气后,气体推动气缸内的活塞向上移动,如图1.2所示。

设管道阀门以及气缸均可认为是绝热的。

若分别选取开口系统与闭口系统,试说明它们的边界应该如何划定?这些系统与外界交换的功量与热量又如何?解:(1)若以容器内原有的气体作为分析对象,属于闭口系统。

容器放气前,边界如图1.1中的虚线所示。

放气后边界如图1.2中的虚线所示。

气体对活塞作的功W是闭口系统与外界交换的功量。

气体通过活塞与外界交换的热量Q是此闭口系统的传热量。

图1.1 图1.2图1.3 图1.4(2)若以容器放气后残留在容器内的气体作为分析对象,同样也是闭口系统。

这时放气前的边界如图1.3中的虚线所示。

放气后的边界如图1.4的虚线表示。

残留气体对离开容器的那部分放逸气体所作的功,是本闭口系统与外界交换的功,残留气体与放逸气体之间交换的热量是本系统的传热量。

(3)类似地若以放逸气体为分析对象,同样也是闭口系统。

工程热力学的发展现状

工程热力学的发展现状

工程热力学的新发展摘要 1 9 8 9年国家自然科学基金工程热力学发展战略研讨会在武汉举行。

同年世界工程热力学年会首次由我国主持在北京举行。

对促进国民经济特别是能源工程以及相关学科的发展产生了积极的影响。

我国在热力学签本理论、热力学近代发展及热力学应用研究方面,基本上跟上了世界发展的步伐。

一、学科内涵及拓宽热力学是一门古老而又年轻的学科。

热力学在研究各种形式能量之间相互转换以及有关物质结构热物性规律方面属于理论基础学科。

将热力学原理(理论热力学)与工程应用相结合形成的两个分支—工程热力学、传热学,属于应用基础学科。

热力学是一门具有普遍意义的学科,它建立在对客观世界的观察和正确概括上,因此它的逻辑结构使我们有可能预测客观世界的发展变化。

热力学的这一特征和性质用著名科学家A l be rt E in stein在他的著作《P h i lo s op he rSeie n tist》一书中对经典热力学的概括和描述是极其恰当的,他这样写到:“一种理论,其前提愈简单,所涉及的事物愈多,其适应范围愈广泛,它给人们的印象就愈深刻。

因此经典热力学给我们深刻的印象。

它是仅有的具有普遍意义的物理理论。

我确信在其基本概念所适应的范围内,它是绝对不会被推翻的”。

经典热力学起源于1 5 9 2年Ga川e o时代。

工程热力学的早期历史可追朔到1 7 9 8年Co u n t Rum f o r d用著名的炮膛试验首次完成功转变为热的定量研究。

V。

M。

Fair e s则认为中国古代火药的发明应作为人类研究与应用工程热力学的开端。

热力学的重要性在于它的实用性和适用的广泛性。

工程热力学完全是结合人类的生产实践活动发展起来的。

目前工程热力学已从研究平衡体系和可逆过程发展到研究有时空变化的非平衡体系和不可逆过程,这一步的跨越不仅拓宽了经典热力学的研究范畴,而且与其它学科的交叉又形成了许多新的分支学科,如热物性学、热经济学、生物热力学、化学热力学、环境热力学等等。

工程热力学的发展现状

工程热力学的发展现状

工程热力学的新发展摘要 1 9 8 9年国家自然科学基金工程热力学发展战略研讨会在武汉举行。

同年世界工程热力学年会首次由我国主持在北京举行。

对促进国民经济特别是能源工程以及相关学科的发展产生了积极的影响。

我国在热力学签本理论、热力学近代发展及热力学应用研究方面,基本上跟上了世界发展的步伐。

一、学科内涵及拓宽热力学是一门古老而又年轻的学科。

热力学在研究各种形式能量之间相互转换以及有关物质结构热物性规律方面属于理论基础学科。

将热力学原理(理论热力学)与工程应用相结合形成的两个分支—工程热力学、传热学,属于应用基础学科。

热力学是一门具有普遍意义的学科,它建立在对客观世界的观察和正确概括上,因此它的逻辑结构使我们有可能预测客观世界的发展变化。

热力学的这一特征和性质用著名科学家A l be rt E in stein在他的著作《P h i lo s op he rSeie n tist》一书中对经典热力学的概括和描述是极其恰当的,他这样写到:“一种理论,其前提愈简单,所涉及的事物愈多,其适应范围愈广泛,它给人们的印象就愈深刻。

因此经典热力学给我们深刻的印象。

它是仅有的具有普遍意义的物理理论。

我确信在其基本概念所适应的范围内,它是绝对不会被推翻的”。

经典热力学起源于1 5 9 2年Ga川e o时代。

工程热力学的早期历史可追朔到1 7 9 8年Co u n t Rum f o r d用著名的炮膛试验首次完成功转变为热的定量研究。

V。

M。

Fair e s则认为中国古代火药的发明应作为人类研究与应用工程热力学的开端。

热力学的重要性在于它的实用性和适用的广泛性。

工程热力学完全是结合人类的生产实践活动发展起来的。

目前工程热力学已从研究平衡体系和可逆过程发展到研究有时空变化的非平衡体系和不可逆过程,这一步的跨越不仅拓宽了经典热力学的研究范畴,而且与其它学科的交叉又形成了许多新的分支学科,如热物性学、热经济学、生物热力学、化学热力学、环境热力学等等。

对提高工程热力学教学质量的几点思考-2019年精选教育文档

对提高工程热力学教学质量的几点思考-2019年精选教育文档

对提高工程热力学教学质量的几点思考工程热力学是研究热能与机械能相互转换的一门课程,它是以热能利用为背景而发展起来的一门学科,随着科学技术的不断进步已经深入到冶金、环境、机械、交通运输、航空航天、电子信息、化学工程等领域。

因此,学习能量在热力设备中的转换规律,对经济可持续发展和环境保护有重要意义。

然而,由于本身的特点,工程热力学这门课程存在教师难教、学生难学的问题,如何提高工程热力学的教学质量,教师需要进行深入的思考。

本文从工程热力学课程教学现状出发,探讨提高工程热力学教学质量的方法。

一、工程热力学的课程特点在工程热力学的基本定律和定义中出现了很多概念,而且这些概念学生容易混淆。

如热容的概念,有体积热容、质量热容、摩尔热容、比定压热容、比定容热容等。

系统的分类有闭口系统、开口系统、稳定流动系统、简单可压缩系统等。

压力有绝对压力、表压力、当地大气压等,这些概念之间既有联系又有区别,对概念的准确把握是继续学习的基础。

本课程公式多,每一个公式都是为了解决某一具体问题而推导出来的,所以有很大的针对性。

换句话说,公式都有相应的使用条件,如果公式和使用条件不匹配,就会得到错误的结果。

因此要求学生不仅要记公式,还要记相应的使用条件,这就增加了学习难度。

即使是同一个公式,在不同情况下,也有着不同的表达形式。

比如热力学第二定律,既克劳修斯积分不等式,又有熵方程,还有熵增原理。

二、工程热力学的教学现状由于目前我们处于一个知识快速更新的时代,大学的教学计划和人才培养方案也随之不断变化,越来越多的新课程加入到教学内容当中,这就使得每门课程的学时不断减少,就以我校的过程控制与装备专业为例,工程热力学只有34学时,学时少与教学内容多且难产生了巨大的矛盾,这对教师和学生都是不小的挑战。

工程热力学是一门理论性很强的学科,需要运用物理和数学的知识解决工程上的问题,所以学好这门课需要较好的数学和物理基础。

而目前由于高校扩招,二本院校的学生都是经一本院校筛选后的生源,学生基础较差,物理和数学的基本功都不扎实,学生学起来很吃力,很容易导致学生产生厌学情绪,这给课程教学带来一定困难。

基于工程教育专业认证的工程热力学课程教学探索

基于工程教育专业认证的工程热力学课程教学探索

基于工程教育专业认证的工程热力学课程教学探索1. 引言1.1 研究背景工程热力学是工程教育专业中的重要课程之一,涉及热力学基本概念、能量转化与传递、流体力学等内容。

随着工程教育的发展和专业认证体系的不断完善,对工程热力学课程的教学质量和效果提出了更高的要求。

开展基于工程教育专业认证的工程热力学课程教学探索,对于提升工程教育教学水平、培养优秀工程人才具有重要意义。

工程热力学作为工程学科中的一门重要课程,旨在帮助学生建立深厚的热力学知识体系,理解热力学在工程实践中的应用,并培养解决工程问题的能力。

传统的工程热力学课程在教学内容的组织和教学方法上存在着一些不足,需要不断进行改进和探索。

本研究旨在基于工程教育专业认证的要求,对工程热力学课程的教学内容、教学方法、教学评估等方面进行深入探讨,提出改进建议,为工程热力学课程的教学质量提升提供参考和借鉴。

1.2 研究目的研究目的是通过对基于工程教育专业认证的工程热力学课程的教学探索,深入了解该课程的教学内容、教学方法、教学评估、实践案例以及教学质量提升等方面,从而为提升工程热力学课程的教学质量和效果提供理论依据和实践经验。

具体目的包括:1. 分析工程热力学课程目前的教学内容是否符合工程教育专业认证的要求,是否能够满足学生的学习需求和专业要求;2. 探索适合工程热力学课程的多样化教学方法,以促进学生的深入理解和实践能力的培养;3. 建立科学、全面的教学评估体系,从教学效果、学生满意度等多个方面评估工程热力学课程的教学质量;4. 发掘工程热力学课程的教学实践案例,从成功经验和教训中总结出有益的教学经验;5. 提出针对工程热力学课程教学的改进建议,探讨未来的发展方向,强调工程热力学课程教学在工程教育中的重要性。

通过本研究,旨在促进工程热力学课程教学的不断创新和进步,提高学生的学习效果和专业素质。

1.3 研究意义工程热力学是工程教育中的重要课程之一,其对工程学生的综合素质培养和专业知识技能的提升起着至关重要的作用。

工程热力学发展前沿及动态

工程热力学发展前沿及动态

工程热力学发展前沿及动态一、能源问题能源亦称能量资源或能源资源。

是指可产生各种能量(如热量、电能、光能和机械能等)或可做功的物质的统称。

是指能够直接取得或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源,包括煤炭、原油、天然气、煤层气、水能、核能、风能、太阳能、地热能、生物质能等一次能源和电力、热力、成品油等二次能源,以及其他新能源和可再生能源.能源是人类活动的物质基础。

在某种意义上讲,人类社会的发展离不开优质能源的出现和先进能源技术的使用。

在当今世界,能源的发展,能源和环境,是全世界、全人类共同关心的问题,也是我国社会经济发展的重要问题。

自工业革命以来,能源安全问题就开始出现。

在全球经济高速发展的今天,国际能源安全已上升到了国家的高度,各国都制定了以能源供应安全为核心的能源政策。

在此后的二十多年里,在稳定能源供应的支持下,世界经济规模取得了较大增长。

但是,人类在享受能源带来的经济发展、科技进步等利益的同时,也遇到一系列无法避免的能源安全挑战,能源短缺、资源争夺以及过度使用能源造成的环境污染等问题威胁着人类的生存与发展。

1.开源节流开源是指开发新能源如太阳能、核能、水能等,以缓解能源紧张的现状。

节流是指减少自然资源的消耗,即对现有的自然资源的利用方式上进行改进,改变现在不合理的利用方式,提高利用效率。

总的来说,开源节流也就是一方面积极开发新能源,另一方面还要节约使用传统能源,以开发新能源为主,以节约能源为辅,创造文明和谐的节约型社会,促进可持续发展。

2.能量的梯级利用由于热能不可能全部转换为机械功,因而,与机械能、电能相比,其品位较低。

热功转换效率与温度高低有关,高温热能的品位高于低温热能。

一切不可逆过程均朝着降低能量品位的方向进行。

能源的梯级利用可以提高整个系统的能源利用效率,是节能的重要措施。

不管是一次能源还是余能资源,均按其品位逐级加以利用。

高、中温蒸汽先用来发电(或用于生产工艺),低温余热用来向住宅供热。

工程热力学教学方法改革

工程热力学教学方法改革

工程热力学教学方法改革
为了提高工程热力学的教学效果,可以进行以下改革:
一、实际工程例子紧密结合
1. 将实际工程例子紧密联系在教学中,从而使学生能够深入理解工程热力学的知识;
2. 重点讲解有关实际应用的例子,以增加学生对学科知识点的认识;
3. 根据最新的工程热力学研究成果和应用,提供给学生相关信息供学习和交流;
二、增加实践性实验
1. 利用实践性实验来帮助学生加深对所学知识的理解和掌握;
2. 通过实验仪器来让学生体验和掌握实践操作技能;
3. 结合实践性实验来让学生更好地体会工程热力学的相关知识。

三、紧密围绕热力学理论
1. 把热力学理论和实际工程应用有机地结合起来,使学生更全面地掌握热力学理论;
2. 根据工程热力学理论,给出相应的知识解释和计算公式;
3. 提供有效的习题供学生反复练习,以加深对学科知识的理解。

四、布局设计相应的学习活动
1. 引导学生参加学习社团和学院组织的工程热力学竞赛;
2. 组织学生自主研究、讨论和发言,提升实际工程应用能力;
3. 开设学习小组,开展有利于学生参与热力学课程实践的活动;
4. 开展热力学实习活动,以实践知识、发展能力,增强对实际工程问题的认识。

以上就是关于提高工程热力学教学效果的一些改革建议,希望可以给教学带来改善。

工程热力学课程规划

工程热力学课程规划

《工程热力学》课程建设规划1.课程描述我国现阶段的能源中有95%左右来自天然矿物燃料,通过燃烧或核裂变储藏在燃料中的能量转换成热能被直接利用或转换成其他形式的能量。

认识、掌握热量在热力设备中转换、传递的规律和方法,对于国计民生具有重要意义。

我国政府在“中国21世纪议程——中国21世纪人口、环境与发展白皮书”中,提出了“可持续发展”总体战略政策。

指出,在能源利用上必须走资源节约型的道路。

目前我国单位产值的能耗是发达国家的数倍,在能源利用方面具有很大的节能潜力。

工程热力学是研究热能有效利用,以提高能量利用经济性的一门学科。

工程热力学是充满生机的经典学科,大量的经典内容仍是现代学子为培养创新能力必须掌握的重要基础,而学科的发展和渗透使工程热力学理论蓬勃发展,如上一世纪70年代兴起的以分析为代表的能源系统评价理论、太阳能技术的热力学问题、八、九十年代起步的生物热力学等使工程热力学不断取得进展。

因此,工程热力学,是能源工程、机械工程、航空航天工程、材料工程、化学工程、生物工程等领域专业的重要技术基础课,是培养在涉及能源特别是与热能相关的各领域中具有创新能力人才的基础,也是培养21世纪工科学生科学素质的公共基础课。

2.课程内容工程热力学主要研究热能与机械能相互转换的规律,以及合理有效利用热能的基本理论。

主要内容包括以下四部分:1)工质性质研究从工程应用角度和工质的基本特性来看,形形色色的工质可分属两大类:理想气体和实际气体2)基本定律研究主要是热力学第一定律和热力学第二定律的研究。

3)热力过程研究4)热力循环研究此外人们在生产发展过程中逐渐认识到生产与环境协调发展的重要性,可持续发展的策略已普遍为各国所接受,这又推进了人们对效率更高的新型循环和对环境更少破坏的新型工质的研究,把工程热力学研究的理论和实践推向新的高度。

3.课程特色1)采用双语教学工程热力学是充满生机的经典学科,大量的经典内容仍是现代学子为培养创新能力必须掌握的重要基础,而学科的发展和渗透使工程热力学理论透蓬勃发展,如上一世纪70年代兴起的以分析为代表的能源系统评价理论、太阳能技术的热力学问题,八、九十年代起步的生物热力学等使工程热力学不断取得进展。

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第1章基本概念
1.1 本章基本要求
深刻理解热力系统、外界、热力平衡状态、准静态过程、可逆过程、热力循环的概念,掌握温度、压力、比容的物理意义,掌握状态参数的特点。

1.2 本章难点
1.热力系统概念,它与环境的相互作用,三种分类方法及其特点,以及它们之间的相互关系。

2.引入准静态过程和可逆过程的必要性,以及它们在实际应用时的条件。

3.系统的选择取决于研究目的与任务,随边界而定,具有随意性。

选取不当将不便于分析。

选定系统后需要精心确定系统与外界之间的各种相互作用以及系统本身能量的变化,否则很难获得正确的结论。

4.稳定状态与平衡状态的区分:稳定状态时状态参数虽然不随时间改变,但是靠外界影响来的。

平衡状态是系统不受外界影响时,参数不随时间变化的状态。

二者既有所区别,又有联系。

平衡必稳定,稳定未必平衡。

5.注意状态参数的特性及状态参数与过程参数的区别。

1.3 例题
例1:绝热刚性容器内的气体通过阀门向气缸充气。

开始时气缸内没有气体,如图 1.1所示。

气缸充气后,气体推动气缸内的活塞向上移动,如图1.2所示。

设管道阀门以及气缸均可认为是绝热的。

若分别选取开口系统与闭口系统,试说明它们的边界应该如何划定?这些系统与外界交换的功量与热量又如何?
解:(1)若以容器内原有的气体作为分析对象,属于闭口系统。

容器放气前,边界如图1.1中的虚线所示。

放气后边界如图1.2中的虚线所示。

气体对活塞作的功W是闭口系统与外界交换的功量。

气体通过活塞与外界交
换的热量Q是此闭口系统的传热量。

图1.1 图1.2
图1.3 图1.4
(2)若以容器放气后残留在容器内的气体作为分析对象,同样也是闭口系统。

这时放气前的边界如图1.3中的虚线所示。

放气后的边界如图1.4的虚线表示。

残留气体对离开容器的那部分放逸气体所作的功,是本闭口系统与外界交换的功,残留气体与放逸气体之间交换的热量是本系统的传热量。

(3)类似地若以放逸气体为分析对象,同样也是闭口系统。

其边界将如图1.3和图1.4中的点划线所示。

此闭口系统与外界交换的功量除了与残留气体之间的功量(大小与第二种情况的相同,方向相反)外,还应包括对活塞所作的功。

同样,除了与残留气体之间的传热量(大小与第二种情况的相同,方向相反)外,还应包括通过活塞与外界交换的热量。

(4)若以容器或气缸为分析对象,则均属开口系统,容器的壁面或气缸与活塞的壁面为其边界。

前者以对放逸气体作出的流动功与传热量为系统与外界交换的功量与热量,后者以对活塞及管道内气体的功量与热量为系统与外界交换的功量与热量。

例2:温度为100℃的热源,非常缓慢地把热量加给处于平衡状态下的0℃的冰水混合物,试问:1、冰水混合物经历的是准静态过程吗?2、加热过程是否可逆?
解:此热力过程为准静态过程,因为此热力过程的弛豫时间很短,热源非常缓慢地把热量加给冰水混合物,则冰水混合物重建热力平衡的时间远远小于传热过程对冰水混合物平衡状态的破坏,所以可以近似地把此热力过程看作是准静态过程。

分析此热力过程,取为系统的冰水混合物和作为外界的热源之间存在有温差,100℃的高质能通过传热过程转换为0℃的低质能,有能量的耗散,所以此热力过程不能被假设为可逆过程。

例3:表压力或真空度为什么不能当作工质的压力?工质的压力不变化,测量它的压力表或真空表的读数是否会变化?
解:作为工质状态参数的压力是绝对压力,测得的表压力或真空度都是工质的绝对压力与大气压力的相对值,因此不能作为工质的压力;因为测得的是工质绝对压力与大气压力的相对值,即使工质的压力不变,当大气压力改变时也会引起压力表或真空表读数的变化。

例4:一刚性绝热容器内充有水和水蒸气混Array合物,它们的温度与压力分别相等,不随时间变
化。

试问汽水混合物是否已处于平衡态?汽水混
合物的各种参数量是否到处均匀?
解:如图1.5所示的刚性绝热容器内,水和
水蒸气的压力相同,温度相等,
而且不受外界的影响,因此该汽水混合物已处于
图1.5
平衡态。

处于平衡态的汽水的混合物中,汽相与液相的密度显然不同。

因此即使处于平衡态的系统内部,各种参数并不一定均匀。

说明:系统内部各种参数均匀的必定平衡;反之平衡时未必各种参数都是均匀,即均匀必平衡,平衡未必均匀。

1.4 思考及练习题
1.名词解释
闭口系统、开口系统、绝热系统、孤立系统、热力平衡状态、准静态过程、可逆过程、热力循环
2.判断下列过程是否为可逆过程:
1)对刚性容器内的水加热使其在恒温下蒸发。

2)对刚性容器内的水作功使其在恒温下蒸发。

3)对刚性容器中的空气缓慢加热使其从50℃升温到100℃
4)定质量的空气在无摩擦、不导热的气缸和活塞中被慢慢压缩
5)100℃的蒸汽流与25℃的水流绝热混合。

6)锅炉中的水蒸汽定压发生过程(温度、压力保持不变)。

7)高压气体突然膨胀至低压。

8)摩托车发动机气缸中的热燃气随活塞迅速移动而膨胀。

9)气缸中充有水,水上面有无摩擦的活塞,缓慢地对水加热使之蒸发。

3.试判断下列叙述是否正确,说明理由。

1)平衡态是系统的热力状态参数不随时间变化的状态。

2)不可逆的热力过程是指工质逆过程无法恢复到初始状态的过程。

3)由于准静态过程都是微小偏离平衡态的过程,故从本质上说属于可逆过程。

4)工质发生热量交换,状态参数中只有一个参数必然要发生变化,这个参数就是温度。

5)任何可逆过程都是准静态过程。

6)封闭系统是指系统内的工质不发生宏观位移的那些系统。

图1.6
4.有人说,不可逆过程是无法恢复到起始状态的过程。

这种说法对吗?
5.铁棒一端浸入冰水混合物中,另一端浸入沸水中,经过一段时间,铁棒各点温度保持恒定,试问,铁棒是否处于平衡状态?
6.知道两个参数就可以确定气体的状态,从而可决定其它参数,例如,已知压力和比容就可确定内能和焓,但理想气体的内能和焓只决定于温度,与压力、比容无关,前后是否矛盾,如何理解?
7.表述状态参数的特性。

8.某容器中气体压力估计在3MP a 左右,现只有两只最大刻度为2MP a 的压力表。

试问,能否用来测定容器中气体的压力?
9.容器自压缩空气总管充气(如图1.6),若要分析充气前后容器中气体状态的变化情况,首先要选取系统。

(a )按开口系统考虑如何选取系统?
(b )按闭口系统考虑如何选取系统?
(c )什么情况下可抽象为绝热充气过程?
(d )能否抽象为孤立系统?
10.平衡状态有什么特征?平衡状态是否是均匀状态?
11.平衡态与稳态(稳态即系统内各点的状态参数均不
随时间而变)有何异同?热力学中讨论平衡态有什么意义?
12.外界条件变化时系统有无达到平衡的可能?在外界条件不变时,系统是否一定处于平衡态?。

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