《热学》教学大纲
电子行业《热学》电子教案
电子行业《热学》电子教案一、导言热学是电子行业中的一个重要概念，它涉及了电子元件的热稳定性、散热设计以及热管理等方面。
本教案旨在介绍电子行业中的热学知识，并提供一些实际案例和应用示例，帮助学员更好地理解这一概念。
二、基本概念1. 热量热量是热学的基本概念之一。
它指的是物体在温度差的作用下，由高温物体向低温物体传递的能量。
电子设备在工作过程中会产生热量，如果不能及时处理，就会导致设备过热、性能下降甚至损坏。
2. 热传导热传导是热量在物体内部传递的过程。
在电子行业中，热传导是指电子元器件内部的热量传递过程，主要通过导热材料进行。
合理选择导热材料并设计良好的散热结构，可以提高元器件的热传导效率。
3. 热阻热阻是指物体抵抗热传导的能力。
在电子行业中，热阻是指电子器件与外界环境之间的热传导阻力。
降低热阻可以有效地改善电子器件的散热性能。
三、热学在电子行业中的应用1. 散热设计在电子设备中，一些元器件在工作过程中会产生大量的热量，如果不能及时散热，就会导致设备过热。
因此，合理的散热设计是电子行业中十分重要的一环。
通过选择合适的散热材料、设计散热结构以及增加散热风扇等方式，可以有效地提高电子设备的散热能力。
2. 热稳定性设计电子器件的性能会随着温度的变化而变化。
在设计电子器件时，需要考虑到温度对性能的影响，并进行合理的热稳定性设计。
通过选择适当的材料、合理的设计电路，可以提高电子器件在高温环境下的稳定性。
3. 环境温度控制电子设备的工作环境温度对其性能和寿命都有很大的影响。
在电子行业中，需要对设备的工作环境进行温度控制，以确保其正常工作。
通过合理的散热设计、空调设备等手段，可以控制设备的环境温度。
四、实际案例1. 智能手机散热设计智能手机在使用过程中，由于各种功能的开启和高性能处理器的运行，会产生大量的热量。
如果不能及时散热，就会导致手机过热，影响使用体验。
因此，智能手机的散热设计非常重要。
智能手机的散热设计一般包括以下几个方面：选择合适的散热材料，增加散热结构，如散热片、散热孔等，以增加散热面积和导热能力；设计合理的散热通道，使热量能够有效地从内部传递到外部；增加散热风扇等。
《热学》课程教学大纲
《热学》课程教学大纲课程名称：热学课程类别：专业必修课适用专业：物理学考核方式：考试总学时、学分：48学时3学分其中实验学时：0 学时一、课程性质、教学目标《热学》是物理专业开设的一门主干专业基础课，也是专业核心课程。
通过本课程的学习，使学生系统掌握热学的基本概念和基本知识，建立起鲜明的物理图像，熟悉热学理论的一些实际应用，培养学生分析和解决一般热学问题的能力。
该课程主要包括热现象的宏观理论、热的微观理论以及在物性、相变过程中的综合应用等三块基本内容。
由于热学研究对象的普遍性和研究方法的特殊性,使它在物理学体系中和科技领域中都具有重要的地位和作用。
本课程既为《热力学与统计物理》、《量子力学》等专业核心课程打下基础，又为学生毕业后从事科学研究、教学和技术工作提供基本的热学知识。
其具体的课程教学目标为：课程教学目标1：熟练掌握有关物质热运动的基本概念和基本规律，能运用所学的知识解释有关的热现象，并能够胜任中学有关热学知识的教学工作。
课程教学目标2：深刻理解物质各种热现象的微观本质。
有意识地培养学生的正确思维方法和辩证唯物主义世界观，使学生能够应用热学知识独立地解决今后中学物理教学中所遇到的一般问题。
课程教学目标3：了解统计规律的涵义及方法，理解统计规律在物理中的应用，让学生感受数学工具在物理学中的重要地位。
课程教学目标与毕业要求对应的矩阵关系注：以关联度标识，课程与某个毕业要求的关联度可根据该课程对相应毕业要求的支撑强度来定性估计，H:表示关联度高；M表示关联度中；L表示关联度低。
二、课程教学要求本课程以热力学的三个定律为核心，在此基础上讨论统计规律的特点及应用。
其内容有热力学、统计物理学、物性学三部分。
1．教学过程中要注意本课程与中学物理“热学”部分及后继课程“热力学与统计物理学”课程的分工与衔接，以免遗漏或不必要的重复。
2．要注意讲清本课程中的基本概念和基本规律。
在保持课程的科学性及系统性的基础上，应突出重点、难点。
热学教学大纲
热学教学大纲第一部份：利用说明一、课程编号：二、课程性质与特点：热学是研究物质热运动及其有关性质和规律的学科。
热学课程要紧教学热力学基础、分子动理学理论、液体的性质及相变。
热学一样不考虑系统的机械运动，它研究的注意力指向系统内部，这是与经典力学不同的。
热力学是研究物质热运动的宏观理论，具有普适性与靠得住性，适用于自然界的一切宏观系统。
分子动理学是在微观模型的假设下，利使劲学规律和概率论研究物质热运动的微观理论，其结论要同意实验的查验。
热学现象与生活、生产及工程技术，与天文、气象、化学、生物、地质、地理等现象有着紧密的联系，热学规律有着普遍的应用。
三、在专业教学打算中的地位和作用：热学是物理学专业的必修课程，是热力学与统计物理、固体物理等课程的重要基础。
通过热学课程的学习使学生把握热学的基础知识、把握热现象的分析方式，培育学生的科学思维方式，专门是学生的物理学思想，并为后继课程打好扎实的基础。
培育学生运用热学理论去分析物理现象，解决实际问题，以加深对物理规律的熟悉，活跃学生的思想，激发学生的学习爱好，培育学生分析与解决实际问题的能力，提高学生的科学素养。
四、教学目的：成立巩固的热物理理论基础，把握热学现象的分析方式，培育科学的思维方式，专门是物理学的思想，为后继课程打好基础。
注意运用物理理论去分析实际问题和物理现象，以加深对物理规律的明白得和巩固，活跃学生的思想，激发学生的学习爱好，培育学生分析与解决实际问题的能力。
引导学生开展问题的研究和讨论，增强科学素养的培育。
培育学生事实求是的科学态度和辩证唯物主义的世界观。
五、学时与学分本课程共计72学时，4学分，每周4学时。
六、教学方式：课堂教学。
教师在教授知识时，应注意进行启发式教学。
应着重物理概念和物理思想的讲述，让学生学会提出问题、假设、解决问题的思路和关键，探其究竟，抓住重点。
热力学教学大纲
专业必修课ZB1204工程热力学教学大纲1学分/学时（理论教学+实践教学）：4/56（50+6）2先修课程：3使用专业：13级供热通风与给排水工程技术4教育目标：工程热力学是研究热能与其他形式的能量相互转换规律的一门学科，是设计计算和分析各种动力装置、制冷机、热泵空调机组、锅炉及各种热交换器的理论基础。
通过本课程学习，使学生掌握热力学的基本规律，并能运用这些规律进行热流体工作过程分析，同时培养学生科学抽象、逻辑思维能力。
5教学基本要求：5.1知识要求：本课程从介绍热能在有关能量转换和能源合理利用中的特殊地位和作用入手，使学生理解和掌握热能和其他能量相互转换以及能源有效合理利用的基本概念、基本规律和基本方法，培养学生从全局的角度考虑问题，学习如何提炼复杂实际问题中的主要矛盾，如何进行能量平衡计算，如何分析能量转换方式和程度的可行性，如何合理安排和利用能量，多角度地使学生建立工程的概念，掌握正确运用上述基本理论和方法解决实际工程问题的能力。
5.2能力要求：通过本课程各个教学环节的教学，重点培养学生运用基本理论解决工程实践问题的能力，多角度地使学生建立工程的概念，使学生对研究对象有形象的了解。
重点介绍工程热力学内容如何在解决传统和现代科学技术问题中发挥作用，要求学生从调研、查阅科技资料入手，利用所学知识，综合考虑解决实际问题，并鼓励学生创新性的构思，培养解决其实际问题的能力。
5.3素质拓展要求：初步掌握测试水和水蒸气的性质、空气绝热指数的测定、空气在喷管中流动性能测定等基本方法。
6教学内容、学时分配：6.1教学内容绪论教学目标：认识热力学的学科特点，涉及领域，以及在工程实践中的应用范围，重点：1、能源及热能的利用；2、工程热力学的研究对象及主要内容。
难点：工程热力学的研究对象及主要内容。
第一章基本概念教学目标：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。
高中物理必修一热学教案
高中物理必修一热学教案
课题：热学概念
教学目标：
1. 了解热学的基本概念和研究对象；
2. 掌握热学中常见的热力学过程及相关定律原理；
3. 能够应用所学知识解决实际问题。
教学重点和难点：
重点：热学的基本概念和热力学定律原理。
难点：理解热力学定律在实际问题中的应用。
教学准备：
1. 教材：高中物理教材《物理（必修1）》
2. 多媒体教学设备
3. 实验材料
教学过程：
一、导入（5分钟）
教师通过实例引导学生思考：为什么夏天的水热起来后会变成蒸汽？为什么有些物体感觉热，有些物体感觉冷？
二、讲解热学概念（10分钟）
1. 介绍热学的定义和研究对象；
2. 讲解热力学基本概念，如温度、热量、热容等；
3. 解释热学定律，如热传导定律、热辐射定律等。
三、展示实验（15分钟）
教师进行实验演示，让学生观察并记录实验现象，并通过实验验证热学定律原理。
四、讨论解析（10分钟）
1. 学生就实验现象展开讨论；
2. 教师指导学生运用所学知识解析实验现象。
五、练习和作业（10分钟）
教师布置相关练习题目，巩固学生对热学知识的掌握，同时布置作业，要求学生进一步拓展研究内容。
六、课堂总结（5分钟）
教师对本节课的重点内容进行总结，并提出下次课程安排。
【教学反思】
通过本节课的教学，学生对热学的基本概念有了初步了解，同时也对热力学定律有了更深入的认识。
在未来的教学中，应该进一步引导学生进行实验探究，让学生在实践中更好地理解和应用所学知识。
《热学》教学大纲
《热学》教学大纲一、课程基本信息课程名称：热学课程类别：专业基础课课程学分：＿____课程总学时：＿____授课对象：＿____二、课程教学目标通过本课程的学习，使学生系统地掌握热学的基本概念、基本规律和基本方法，了解热学在物理学中的地位和作用，培养学生的科学思维能力和创新能力，为后续课程的学习和从事相关领域的研究工作打下坚实的基础。
具体目标包括：1、使学生理解热学中的基本概念，如温度、热量、内能、熵等。
2、掌握热力学定律，包括热力学第一定律、热力学第二定律，并能够运用这些定律分析和解决实际问题。
3、了解气体动理论的基本内容，能够运用气体动理论解释气体的宏观性质。
4、培养学生的科学思维方法和创新能力，提高学生分析和解决问题的能力。
三、课程教学内容与要求（一）绪论1、热学的研究对象和研究方法介绍热学的研究对象，包括热现象的宏观规律和微观本质。
阐述热学的两种研究方法：热力学方法和统计物理学方法。
2、热学的发展简史简述热学发展的几个重要阶段，如热力学第一定律和第二定律的建立。
（二）温度1、平衡态与状态参量解释平衡态的概念和特点。
介绍描述系统状态的常用参量，如压强、体积、温度等。
2、温度的概念定义温度的概念，说明温度是表征物体冷热程度的物理量。
引入热力学温标和摄氏温标，并介绍它们之间的换算关系。
3、理想气体温标讲解理想气体温标的建立过程。
说明理想气体温标与热力学温标的一致性。
（三）热力学第一定律1、功、热量和内能介绍功的概念和计算方法。
解释热量的概念和热传递的方式。
定义内能的概念，说明内能是系统状态的函数。
2、热力学第一定律阐述热力学第一定律的内容和表达式。
举例说明热力学第一定律在实际问题中的应用。
3、热容定义热容的概念，介绍定容热容和定压热容。
推导理想气体的定容热容和定压热容的表达式。
（四）热力学第二定律1、热力学第二定律的两种表述介绍克劳修斯表述和开尔文表述。
说明两种表述的等价性。
2、卡诺定理讲解卡诺定理的内容和意义。
《热学》教学大纲
《热学》课程教学大纲一、课程基本信息英文名称 Thermal Physics 课程代码 PHYS1002课程性质 专业必修课程 授课对象 物理学学 分 3学分 学 时 54学时主讲教师 修订日期 2021年9月指定教材 李椿等，热学（第3版）[M]， 北京：高等教育出版社，2015.二、课程目标（一）总体目标：让学生了解热力学和统计物理学的基本知识和基本概念，掌握由宏观的热力学定律和从物质的微观结构出发来研究宏观物体的热的性质的研究方法，了解宏观可测量量与微观量的关系以及如何把宏观规律与微观解释相联系的方法。
在教学中通过对热学相关问题的深入讨论、物理前沿课题、新技术应用的教学和讨论，强化学生对热学基本概念和基本原理的理解，使学生体会物理学思想及科学方法，更好地理解科学本质，形成辩证唯物主义世界观和科学的时空观，培养学生科学思维能力，分析问题和解决问题能力。
（二）课程目标：课程目标1：通过系统的学习热学的基本规律，让学生掌握物体内部热学的普遍规律，以及热运动对物体性质的影响。
课程目标2：体会该课程理论体系建立过程中的物理思想方法，培养学生模型建构、分析与综合、推理类比等科学思维方法，掌握研究宏观物体热性质的宏观描述方法(热力学)和微观描述方法(统计物理学)，为学习后续课程和独力解决实际问题打下必要的基础。
课程目标3：应用热学理论分析讨论固、液、气相变中的问题，适当介绍一些与本课程相关的前沿课题，培养学生科学探究能力。
课程目标4：通过学习和了解热学发展史、重大科学事件和物理学家故事等，体会物理学家的物理思想和科学精神，培养学生的爱国热情，探索未知、追求真理、永攀高峰的责任感和使命感。
（三）课程目标与毕业要求、课程内容的对应关系表1：课程目标与课程内容、毕业要求的对应关系表课程目标对应课程内容对应毕业要求（及对应关系说明）课程目标1 第一章 温度第二章 气体分子动理论的基本概念第三章 气体分子热运动速率和能量的统计分布律第四章 气体内的输运过程第五章 热力学第一定律第六章 热力学第二定律第八章 液体第九章 相变7-2具有终身学习的意识，了解物理学前沿和物理教学领域及国际发展动态。
高中物理热学备课教案
高中物理热学备课教案
课时安排：2课时
教学目标：
1. 熟练掌握热学基本概念和热力学定律；
2. 理解热能、热平衡和热量传递的基本原理；
3. 能够运用热学知识解决实际问题。
教学重点：
1. 热学基本概念和热力学定律的理解；
2. 热能、热平衡和热量传递的原理。
教学难点：
1. 热学定律的应用；
2. 热量传递的分析。
教学准备：
1. 教材《高中物理》相关知识点；
2. 多媒体教学设备；
3. 实验器材：热容器、热平衡器等。
教学过程：
一、导入（5分钟）
引入热学的概念，并与学生讨论日常生活中与热有关的现象，激发学生的学习兴趣。
二、讲解（15分钟）
1. 介绍热学的基本概念，如热能、热平衡等；
2. 讲解热力学定律的内容，包括热力学第一定律和热力学第二定律。
三、实验（20分钟）
进行热量传递实验，让学生亲自操作实验器材，感受热量传递的过程，并通过实验数据分析热量传递的规律。
四、练习（15分钟）
布置热学相关的练习题，让学生在课后巩固所学知识，并及时检查学生的学习效果。
五、总结（5分钟）
对本节课所学内容进行总结，强调热学知识的重要性和应用价值，鼓励学生继续深入学习。
六、作业布置
布置与热学相关的作业，鼓励学生对所学知识进行巩固和拓展。
教学反思：
本节课通过导入、讲解、实验和练习等多种教学方式，旨在提高学生对热学知识的理解和
应用能力。
在今后的教学实践中，应根据学生的实际情况，灵活调整教学方法，以达到更
好的教学效果。
《高等传热学》教学大纲
《高等传热学》教学大纲课程性质:选修学分:3.0 参考学时:48 适用专业:研究生大纲执笔人:梁金国教研室主任:一、教学目的高等传热学的教学目的是在本科传热学基础上对传热学知识的加深和拓宽:深化理论基础和方法，拓宽知识面，为今后的教学和科学研究打下坚实深厚的理论基础。
二、教学内容主要分三部分，即热传导、对流换热和辐射换热。
第一篇热传导第一章热传导理论和热传导方程热传导的概念、热传导的基本定律、热传导方程(微分形式)、热传导方程(积分形式)、热传导方程(双曲线型)、边界表面的对流换热第二章导热系致引言、导热系数的性质第三章稳定热传导稳定条件下简单热传导方程的解、绝缘的临界厚度、细杆、带肋片的受热面、具有热源的壁、埋设的电缆、渗透性平板中的热传导、热传导的概率方法第四章不稳定热传导瞬态热传导:分析方法、瞬态热传导:近似方法、周期性热传导第五章具有运动边界的热传导熔解和凝固时的热传导第二篇对流换热引言、边界层及紊流第六章守恒方程的推导连续方程、动量方程、能量方程、边界层的连续方程及动量方程、边界层能量方程第七章层流强迫对流层流边界层方程、层流边界层的相似解、边界层动量积分方程、层流边界层能量方程、温度为常数的乎板上的换热、楔型流的换热、边界层能量方程的近似解第八章紊流强迫对流紊流剪切层中的动量方程和速度型、紊流剪切流中的能量方程和换热第三篇热辐射第十四章热辐射的基本概念和关系式辐射密度与辐射压力、黑体辐射第十七章组合传热过程;温度测量温度测量中的辐射误差、高温测量法三、教学重点传热学的一般理论和方法，特别注重基本概念、技巧和前沿动态的教学。
四、教材E. R. G. Eckert, R. M. Drake, Analysis of Heat and Mass Transfer, McGraw-Hill Inc.,1972E. R. G. 埃克特, R. M. 德雷克著，航青译，传热与传质分析，科学出版社，1983 五、主要参考书1( M.. Ν. 奥齐西克著，俞昌铭主译，热传导，高等教育出版社，19842( Louis C. Burmeister, Convective Heat Transfer, John Wiley & Sons, 1983 3( E. M. 斯帕罗，R. D. 塞斯著，顾传保译，辐射换热，高等教育出版社，1982 4( 钱壬章，俞昌铭，林文贵编，传热分析与计算，高等教育出版社，1987 5. 王补宣著，工程传热传质学，科学出版社，19826(王启杰著，对流传热传质分析，西安交通大学出版社，1991。
《热力学·统计物理学》教学大纲
《热力学·统计物理学》教学大纲课程性质：专业基础课课程编码：适用专业：物理学教育本科编制时间：2007年2月修改时间：2008年8月一、预备知识：普通物理课程《力学》、《热学》、《光学》、《电磁学》和《原子物理》，以及《高等数学》，还有《理论力学》的学习，《热学》是其前期课程。
二、教学目的：热力学与统计物理学课程是高等学校物理学科主干课程体系中四大力学之一，其主要内容都是后续课程中不可或缺的基础，是有承上启下的知识连接作用。
通过本课程的学习，通过本课程的学习，应使学生在《热学》的基础上，较深入地掌握热力学与统计物理学的基本概念，系统地理解研究热现象的宏观与微观理论，基本掌握运用有关理论处理具体问题的方法，在逻辑思维和演义推理方面得到进一步训练，提高分析问题和解决问题的能力。
结合一些物理学史的介绍，使学生了解如何由分析物理实验结果出发、建立物理模型，进而建立物理理论体系的过程，了解微观物理学对现代科学技术重大影响和各种应用，了解并适当涉及正在发展的学科前沿，扩大视野，引导学生勇于思考、乐于探索发现，培养其良好的科学素质。
三、教学要求：本课程是后续多门专业课程，特别是固体物理学与半导体物理学的基础。
课程的学习有别于中学课程的学习，要求学生掌握科学的学习方法，培养学生独立的思考能力。
该课程重物理概念和基本原理，轻数学计算（热力学方面要求熟练运用雅可比行列式，统计物理学方面会运用玻耳兹曼分布和配分函数）。
在热力学方面要求学生掌握热力学的系统描述参量及其性质；热力学中的基本实验规律与三大定律；状态函数的本质及其在其他学科的应用；了解相变的基本规律和描述方法。
在统计物理学方面要求学生能够用物理学微观的统计方法把物理系统的宏观性质与微观粒子的统计规律联系起来。
掌握统计物理的基本理论，学会用来解决一些基本的和与专业有关的一些热运动方面的问题。
掌握热力学的基本规律和统计物理的基本理论，重点为三种分布函数及其关系；学会由配分函数导出系统的热力学函数和其他的物理量。
热学教学大纲
《热学》教学大纲课程类别：专业基础课程性质：必修英文名称：Thermal Physics总学时：48 讲授学时：48 实验（上机、设计、实训、见习等）学时：0 学分：3先修课程：力学、高等数学适用专业：物理学开课单位：物理科学与技术学院一、课程简介本课程为物理学专业一门专业基础课程，通过学习本课程，使学生掌握基本的与热相关的理论，主要包括宏观的热力学基础知识和微观的物质热运动的分子物理学。
内容包括热力学第一、第二定律，速度分布率，输运理论基础。
为进一步学习电磁学、原子物理学和热力学与统计物理学打下良好基础。
二、教学内容及基本要求第一章：绪论（1 学时）教学内容：1热学研究的对象和方法2热学发展简述教学要求：了解热学发展史。
授课方式：讲授+自学第二章：温度（4 学时）教学内容：1平衡态2温度3气体的物态方程教学要求：1了解热学的研究对象和研究方法；2掌握平衡态的概念，明确热力学平衡与机械平衡的区别与联系；3掌握温度的宏观含义、理想气体温标，理解经验温标对测温物质及其物理属性的依赖性；4掌握理想气体状态方程及其应用授课方式：讲授第三章：气体分子动理论的基本概念（7 学时）教学内容：1物质的微观模型2理想气体的压强3温度的微观解释4分子力5范德瓦耳斯气体的压强教学要求：1了解物质的分子结构模型2掌握理想气体及其压强的实质3掌握温度的微观实质及其对理想气体定律的推论4理解分子力的简化模型、分子力曲线及势能曲线5掌握范德瓦耳斯方程授课方式：讲授+演示第四章：气体分子热运动速率和能量的统计分布律（6 学时）教学内容：1气体分子的速率分布律2用分子射线实验验证麦克斯韦速度分布律3玻尔兹曼分布律重力场中微粒按高度的分布4能量按自由度均分定理教学要求：1掌握麦克斯韦速率分布律2了解气体分子速率分布律的实验验证3掌握波尔兹曼分布律4掌握能量按自由度均分定理5掌握气体内能的微观意义授课方式：讲授+演示第五章：气体内的输运过程（5 学时）教学内容：1气体分子的平均自由程2输运过程的宏观规律3输运过程的微观解释教学要求：1掌握气体分子的碰撞频率与平均自由程的概念2了解输运过程的宏观规律3掌握输运过程的微观规律授课方式：讲授+演示第六章：热力学第一定律（12 学时）教学内容：1热力学过程2功3热量4热力学第一定律5热容焓6气体的内能焦耳-汤姆逊实验7热力学第一定律对理想气体的应用8循环过程和卡诺循环教学要求：1掌握热力学过程特别是准静态过程的概念2掌握准静态过程功的表达式及功的图示3掌握功、热量和内能概念的含义及三者间的区别4掌握热力学第一定律的意义及其数学表达式5理解热容量的定义6掌握应用热力学第一定律分析热力学过程的基本方法7掌握循环过程、卡诺循环及其效率授课方式：讲授+演示第七章：热力学第二定律（7 学时）教学内容：1热力学第二定律2热力学过程的不可逆性3热力学第二定律的统计意义4卡诺定理5热力学温标6应用卡诺定理的例子教学要求：1掌握热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述，理解两种表述的一致性；2掌握可逆过程及不可逆过程的概念及热力学第二定律的实质；3了解热力学第二定律的统计意义；4掌握卡诺定理及其意义；5理解热力学温标的定义及其与理想气体温标的关系。
《热工学基础》课程教学大纲
热工学基础编码：ME04023Code: ME04023课程名称：热工学基础Course Title: Fundamentals of Thermal Engineering课程类别：学类核心Course category:Core Course in General Category学分：3Credit（s）: 3开课单位：机械与运载工程学院Offering College/School: College ofMechanical & Vehicle Engineering课程描述：热工学基础是机械工程大类专业重要的核心课程。
本课程研究热能与其它形式能量之间的转换规律，热能的传递规律以及热能的有效利用方法。
该课程不仅为机械工程大类学生学习后续专业课程提供必要的理论知识基础，也是今后从事相关专业技术领域的工程和科学研究工作的必备知识。
本课程的设置目的是使学生通过本课程学习能掌握热工学的基本规律、研究手段和工程问题解决方法。
课程主要内容包括：热力学基本概念、工质的热力性质、热力学第一定律、工质的基本热力过程、热力学第二定律以及纯物质的热力学一般关系式、导热、对流换热和辐射换热的基础知识与一般计算方法等。
Course description:Fundamentals of Thermal Engineeringis an important core course in mechanical engineering. This course studies the law of energy conversion between thermal energy and other form of energy, the law of heat transfer, and the method forheat recovery. The course provides not only the necessary basic theoretical knowledge for mechanical engineering students to learn about the professional courses, but also an important theoretical basis for students engaged in related professional and technical job and scientific research. By studying this course, students should grasp the fundamental law, research means and the solution method for the problems of thermal engineering. The course mainly includes the basic concept of thermodynamics, the thermodynamic property of working fluid, the first law of thermodynamics, the basic thermodynamic process of working fluid, the second law of thermodynamics, the general thermodynamics relation of pure substance, the basic knowledge and general calculation method of heat conduction, convection and radiation, and so on.课程内容（一）课程教学目标通过本课程的教学，使学生具备以下能力：1、具有解决复杂机械工程问题所需的热科学知识和应用能力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
式。由克劳修斯不等式推证熵增加原理。
（6） 、通过气体自由膨胀的微观过程，分析揭示实际宏观过程的不可逆
的原因，从而阐明热力学第二定律的统计意义。
七、固体（2+0学时）
一、课 程 说 明
热学实验是四年制物理学专业第二学期开设的基础物理实验。本实验目的是加深对热传导、热膨胀、相变等热现象以及液体表面现象规律的认识，掌握温度、压强等重要热参量的测量方法，学会正确使用温度计、气压计、量热器等热学仪器，在量热中懂得进行系统误差的修正。
[11]、R.瑞斯尼克，D.哈里德著。物理学（第一卷第二分册）。
北京：科学出版社。1980
[12]、F.W.Sears等著。郭泰运等译。大学物理学（第二分册）。
北京：人民教育出版社。1979
二、《热学实验》教学大纲
学生参考书目
[1]、梁绍荣等。普通物理学（第2卷）。北京：高等教育出版社。1985
[2]、黄淑清，聂宜如，申先甲。热学教程。北京：高等教育出版社。1985
[3]、顾建中。热学教程。北京：高等教育出版社。1983
[4]、罗蔚茵，许煜寰。热学基础。广州：中山大学出版社。1990
[5]、徐行。热学。北京：高等教育出版社。1990
[6]、张玉民，阮耀钟。热学。北京：高等教育出版社。1991
[7]、李洪芳。热学。上海：复旦大学出版社。1994
[8]、李平。热学。北京：北京师范大学出版社。1987
[9]、包科达。普通物理学（热学）。北京：北京大学出版社。1990
[10]、赵凯华，罗蔚茵。热学。北京：高等教育出版社。1998
（4） 、掌握等温大气压强公式，了解玻尔兹曼分布。
四、气体内的输运过程（4+0学时）
1、 气体分子的平均自由程
2、 粘滞现象的宏观规律及其微观解释
3、 扩散现象和热传导现象
4、 真空技术简介
要求：
（1） 、运用分子刚球模型介绍分子碰撞频率及平均自由度的概念。导出
【实验目的】：
1、掌握测定冰的溶解热的方法。
2、学会用图解法作热散失修正。
【实验内容】：
五、热力学第一定律（10+2学时）
1、热力学过程 功和热量
2、热传பைடு நூலகம்
3、态函数内能 热力学第一定律
4、准静态过程
5、热容量 焓
6、热力学第一定律对理想气体的应用
7、循环过程及卡诺循环
8、热机和致冷机 它们的工作循环
要求：
（1） 、阐明功、热量和内能三个概念的含义及三者的区别。
（2） 、扼要介绍热传递的三种方法。
（3） 、使虚伪声掌握热力学第一定律的意义及其数学表达式，指出第一类永
动机不可能造成。
（4） 、阐明准静态过程的概念，介绍计算准静态过程的功的公式及功的
图线
碰撞频率及平均自由程公式。对平均自由程公式中的系数不作严格推导。
（2） 、介绍气体扩散、粘滞现象和热传导的宏观规律。
（3） 、以粘滞现象的微观解释为例，说明用微观观点解释和推导输运过
程宏观规律的方法，导出粘滞系数，介绍扩散系数和热传导系数。说明三个系数公式中的数值系数仅有数量级的意义，并与实验进行比较，指出理论的正确性和近似性。
六、热力学第二定律（8+2学时）
1、 热力学第二定律
2、 实际宏观过程的不可逆性
3、 卡诺定理
4、 热力学温标
5、 熵 熵增加原理
6、 热力学第二定律的统计意义
要求：
（1） 、阐明热力学第二定律的开尔文表述和克劳修斯表述。论证两种表
述的一致性。指出第二类永动机是不可能造成的。
九、相变（6+0学时）
1、单元系一级相变的普遍特征 蒸发和沸腾 饱和蒸汽压
2
、克拉伯龙方程
3、气液相变
4、范德瓦尔斯等温线 对比物态方程
5、固液相变
6、固气相变 三相图
要求：
（1） 、说明"相""相变"和相变潜热的概念，介绍相变潜热的一般公式。导
出克拉伯龙方程，运用它解有关潜热的问题。
（2） 、阐明饱和蒸汽压的概念以及沸腾和蒸发的区别。
（3） 、用P-T图说明二相转变和两相平衡曲线。汽化曲线、溶解曲线、升华
（3）、在中学知识基础上，复习气体的实验定律，建立理想气体模型，推导理想气体状态方程，加深对理想气体的认识。
二、 气体分子运动论的基本概念（5+1学时）
1、 物质的微观模型
2、 理想气体的微观机制 理想气体压强公式
3、 理想气
体分子的平均动能 温度的微观解释
（2） 、介绍可逆过程、不可逆过程的概念。通过摩擦生热、热传导、气
体自由膨胀的实例指出与热现象有关的实际宏观过程的不可逆性。
（3） 、介绍卡诺定理，并根据热力学第一、二定律加以证明。
（4） 、介绍热力学温标，突出其不依赖于任何测温物质。明确热力学温
标与理想气体温标的一致性，从而能够在一定范围内使用气体温度计测定热力学温标。
1、 气体分子的速率分布律
2、 气体分子速率分布的实验测定
3、 麦克斯韦速度分布律
4、 玻尔兹曼分布律 重力场中微粒按高度的分布
5、 能量按自由度均分定理
6、 气体的内能 理想气体的内能和热容量 经典理论的缺陷
要求：
（1） 、熟练掌握分布函数的概念和麦克斯韦速率分布定律。介绍并推导
八、液体（4+0学时）
1、液体的微观结构 液晶
2、液体的彻体性质
3、液体的表面张力
4、球形液面内外压强差
5、毛细现象
要求：
（1） 、介绍液体的微观结构和一般性质
（2） 、阐明表面张力和表面张力系数，推导单位面积液面的内能公式，给出
任意弯曲液面内外压强差的公式，介绍润湿和不润湿的概念，推导毛细管公式。
学时分配表
章节 内容 学时 引言 1 一 温度和基本热现象 3 二 气体分子运动论的基本概念 6 三 气体分子热运动的速率和能量的统计分布律 6 四 气体内的输运过程 4 五 热力学第一定律 12 六 热力学第二定律 10 七 固体 2 八 液体 4 九 相变 6
【实验目的】：
1、掌握基本的量热方法--混合法。
2、测定金属的比热。
3、学习热学实验中热散失的修正。
【实验内容】：
1、采用混合法测定铁的比热。
2、利用温升曲线进行热散失的修正。
【主要仪器】：
量热器、温度计、物理天平、秒表、铁球、加热器
实验三 冰的溶解热的测定（3学时）
物理学本科专业
《热学》课程教学大纲
一、《热学》教学大纲
二、《热学实验》教学大纲
三、《普通物理综合设计性实验》教学大纲
《热学》课程组
二00三年九月
要求：
（1）、说明气体分子运动论的三个基本观点，介绍分子作用力和相互作用能曲线以及常用到的两种分子简化模型。
（2）、从微观观点阐明气体压强的起因，导出压强公式和借助于气态方程导出气体分子平均平动动能公式。解释压强和温度的统计意义。
三、气体分子热运动的速率和能量的统计分布律（5+1学时）
2、 了解温度和热的测量原理和方法；明确热力学和分子运动论的基本原理。
3、 能正确理解中学物理热学部分的教学内容，能解决中学物理教学中遇到的热学问题。
4、 为学生进一步学习热力学与统计物理学、固体物理等后继课程打下良好的基础。
本课程总学时为54学时，其中讲授48学时，习题课6学时。下表是各章学时分配，仅供参考。
曲线。三相点，水的三相点。
学生必读书目
[1]、李椿，章立源，钱尚武。热学。北京：高等教育出版社。1999
[2]、吴瑞贤，杜定旭，杨友梅。热学教程。成都：四川大学出版社。1986
[3]、肖国屏。热学。北京：高等教育出版社。1989
[4]、秦允豪。热学。南京：南京大学出版社。1990
表示法。
（5） 、通过热力学第一定律对理想气体的等容、等压、等温、绝热等四个过
程的应用，使学生掌握应用热力学第一定律分析热力学过程的基本方法。
（6） 、介绍循环过程的一般概念和正循环的热机效率及逆循环的致冷系数的
定义式，着重分析卡诺循环并推导理想气体准静态过程的卡诺循环效率公式。
一、《热学》教学大纲
说 明
热学是四年制本科物理学专业必修的专业基础课程。本课程的教学目的是：
1、 通过本课程的教学，应使学生掌握热学的基础理论、基础知识和基本技能；认识物质热运动形态的特点、规律和研究方法。
一、温度和基本热现象（3+0学时）
1、平衡态 状态参量
2、温度和温标 几种常用的温度计
3、物态方程 理想气体 理想气体状态方程
要求：
（1）、阐明平衡态的概念，指出热力学平衡与力学平衡的区别和联系。
（2）、从热力学第零定律引入温度概念。着重介绍理想气体温标，指出经验温标对测量物质及其物理属性的依赖性。简要介绍热力学温标与理想气体温标的一致性，以便能够在本课程一开始就使用热力学温标。
1、 晶体 晶体的空间点阵
2、 晶体中粒子的结合力和结合能
3、 固体的热运动 热容量 热膨胀
要求：
（1）、介绍晶体粒子间四种典型的结合力及其普遍特征。粒子间相互作用能的一般形式及其相互作用能曲线。从微观观点定性解释晶体的弹性。
（2）、介绍晶体粒子的热振动和热缺陷的产生和运动，从分子运动论的观点推导固体的热容量，并定性解释热传导、热膨胀和热扩散等现象。