《工程热力学A》(含实验)课程教学大纲.
工程热力学教学大纲
《工程热力学》课程教学大纲一.课程的地位、作用和任务本课程是研究物质的热力性质、热能与其它能量之间相互转换的一门工程基础理论学科,是采暖与通风空调专业的主要技术基础课程之一。
本课程为专业基础课,主要用于提高学生热工基础理论水平,培养学生具备分析和处理热工问题的抽象能力和逻辑思维能力。
为学生今后的专业学习储备必要的基础知识,同时训练学生在实际工程中的理论联系实际的能力。
通过对本门课程的学习,使学生掌握有关物质热力性质、热能有效利用以及热能与其它能量转换的基本规律,并能正确运用这些规律进行各种热工过程和热力循环的分析计算。
此外本课程在有关计算技能和实践技能方面也使学生得到一定的锻炼。
二.教学内容和教学要求(一.)绪论1.掌握工程热力学的学习任务、学习方法以及应注意的问题。
2.理解能源的组成以及各种能源之间的转换途径。
3.了解几种热能转换装置的工作过程(二.)基本概念1.掌握工程热力学中的一些基本术语和概念:热力系统、平衡状态、准静态过程、可逆过程2.掌握状态参数的特征,基本状态参数p、v、T的定义和单位等;绝对压力和相对压力的计算;几种温标间的相互换算。
掌握热量和功量过程量的特征,并会用系统的状态参数对可逆过程的热量、功量进行计算。
3.理解热力循环的概念,了解正、逆热力循环的工作系数的计算方法。
(三.)理想气体性质1.熟练掌握并正确应用理想气体状态方程式,应用定值比热计算过程热量。
2.理解比热的物理意义、定压比热与定容比热之间的关系;理解混合气体性质。
3.了解真实比热与平均比热的概念、实际气体状态方程。
(四.)热力学第一定律1.掌握热量、储存能、功的概念;内能、焓的物理意义。
2.熟练应用热力学第一定律解题。
牢固掌握闭口系统的热力学第一定律解析式及开口系统稳定流动能量方程式在不同场合的具体应用以及它们之间的内在联系,也应掌握充气和放气过程的计算。
3.理解膨胀功、轴功、技术功、流动功的联系与区别。
(五.)理想气体热力过程及气体压缩1.掌握定容、定压、定温、绝热、多变过程中状态参数p、v、t;Δu、Δh、Δs的计算,过程量Q、W的计算,以及上述过程在p-v、t-s图上的表示。
《工程热力学》课程教学大纲
《工程热力学》课程教学大纲4学分 64学时一、课程的性质、目的及任务工程热力学是热能动力工程专业的一门必修的专业基础课。
该课程从宏观的观点出发,以热力学第一和第二定律为基础,研究工质的性质和各种热力过程、循环中能量转换的规律,探讨能量转换有效利用的途径和方法,从而达到工质选择合理,能量转换高效的目的。
通过本课程的学习,可以培养学生正确的分析能量转换的思想和方法,提高研究热能动力问题的基本能力,并为今后其它课程的学习和从事热能动力类工作提供必要的理论基础。
二、适用专业热能与动力工程。
三、先修课程高等数学,大学物理。
四、课程基本要求通过本课程的学习,学生应达到以下要求:熟悉工程热力学的基本概念;掌握热力学第一定律和第二定律及其应用;掌握热力过程的热力学分析方法;了解工质的概念,掌握理想气体、水蒸气、湿空气的热力学性质;熟悉并掌握典型热力设备的工作过程和分析方法;掌握化学热力学的基本知识。
五、课程教学内容(一)课堂讲授教学内容1、基本概念热力学概述,热力系,状态和状态参数,基本状态参数,平衡状态,状态方程、状态参数坐标图,准静态过程与可逆过程,功量,热量与熵,热力循环。
2、热力学第一定律热力学第一定律的实质,储存能,闭口系通的能量方程,开口系的能量方程,稳定流动能量方程,稳定流动能量方程的应用。
3、理想气体性质及过程理想气体状态方程,比热,理想气体的内能、焓和熵,基本热力过程的综合分析,气体的压缩,活塞式压气机的过程分析,活塞式压缩机理论压缩功,实际压缩机,多级压缩中间冷却。
4、热力学第二定律自发过程的方向性,热力学第二定律的实质与表述,卡诺循环与卡诺定理,克劳休斯不等式,熵,孤立系熵增原理,熵方程,火用及其计算。
5、气体动力循环活塞式内燃机动力循环,活塞式内燃机各种理想循环的比较,斯特林循环,勃雷登循环,提高勃雷登循环热效率的其他途径,喷气发动机简介。
6、水蒸汽纯物质的热力学面及相图,汽化与饱和,水蒸汽的定压产生过程,水及水蒸汽状态参数的确定及其热力性质图表,水蒸气热力过程。
(完整版)工程热力学课程教学大纲.
工程热力学课程教学大纲(装控专业适用)(参考学时:48学时)一课程地位、作用和任务工程热力学是一门专业技术基础课,其任务是培养学生运用热力学的定律、定理及有关的理论知识,对热力过程进行热力学分析的能力;初步掌握工程设计与研究中获取物性数据,对热力过程进行有关计算的方法。
为学习后续课程及毕业后参加实际工作奠定基础。
本课程的重点及要求:(1)掌握工程热力学中的基本概念及基本定律。
(2)掌握过程和循环的分析研究及计算方法,特别是热能转化为机械能是由工质的吸热、膨胀、排热等状态变化过程实现的。
(3)掌握常用工质的性质,因为工质对过程状态变化过程有着极重要的影响。
(4)了解动力循环、制冷循环、热泵循环等常见热力循环的热力过程。
二理论教学的基本要求1.绪论1.1热能及其利用1.2热力工程及热力学发展简史1.3工程热力学的研究对象及主要内容及热力学的研究方法2.基本概念2.1掌握工程热力学中的一些基本术语和概念:热力系、平衡态、准平衡过程、可逆过程等。
2.2掌握状态参数的特征,基本状态参数p、v、T的定义和单位等。
掌握热量和功量过程量的特征,并会用系统的状态参数对可逆过程的热量、功量进行计算。
2.3了解工程热力学分析问题的特点、方法和步骤。
3.热力学第一定律3.1深入理解热力学第一定律的实质,熟练掌握热力学第一定律及其表达式。
能够正确、灵活地应用热力学第一定律表达式来分析计算工程实际中的有关问题。
3.2掌握能量、储存能、热力学能、总能的概念。
3.3掌握体积变化功、推动功、轴功和技术功的要领及计算式。
3.4注意焓的引出及其定义式。
4.理想气体的性质4.1熟练掌握并正确应用理想气体状态方程式。
4.2正确理解理想气体比热容的概念;熟练掌握和正确应用定值比热容、平均比热容来计算过程热量,以及计算理想气体热力学能、焓和熵的变化。
5.理想气体的热力过程5.1熟练掌握5种基本过程(定容过程、定压过程、定温过程、绝热过程及多变过程)的初终态基本状态参数p、v、T之间的关系。
《工程热力学》课程教学大纲
《工程热力学》课程教学大纲课程编号:0807000115英文名称:Engineering Thermodynamics学分:3总学时:48。
其中,讲授48学时,实验0学时,上机0学时,实训0学时。
适用专业: 热能与动力工程专业、建筑环境与设备工程专业先修课程:高等数学、大学物理一、课程性质与教学目的本课程是热能与动力工程及建筑环境与设备工程专业的一门专业基础课程。
其任务是使学生了解热能与机械能在相互转换过程中的特点和规律;学会对热能与机械能进行转换的基本特点和规律。
掌握对不同工质和不同种类过程进行分析的思想方法。
树立能量转换效率和转换质量进行评价的基本思想和方法。
熟练工程计算的思路和方法。
二、基本要求要求学生掌握有关物质的热力性质、热能有效利用以及热能与其他能量转换的基本规律,并能正确运用这些规律进行各种热工过程和热力循环的分析计算。
本课程主要用于提高学生的热工基础理论水平,培养学生具备分析和处理热工问题的抽象能力和逻辑思维能力。
为学生今后的专业学习专业课提供必要的基础知识,同时训练学生在实际工程中的理论联系实际的能力。
此外本课程在有关计算技能和实践技能方面也使学生得到一定的训练。
三、重点与难点重点:工程热力学的主要研究内容;热力系统;状态及平衡状态;状态参数及其特性;热平衡及热力学第一定律;第一定律的实质;热力学第一定律应用;理想气体特性;对比态状态方程;第二定律的实质;第二定律各种表述的等效性;不可逆过程;混合物的成分表示;湿空气的概念;湿空气过程;绝热流动过程(可逆与不可逆过程)特性,喷管计算(设计及校核);有摩擦的流动;定温压缩和绝热压缩;多变压缩;提高压缩机效率的途径;蒸汽卡诺循环。
难点:工程热力学的研究方法,准平衡过程;状态量和过程;功和热的异同;热力学能和焓的概念;可逆与不可逆过程;可逆与准平衡过程;熵,熵产与熵流量;广延量和强度量;混合物的参数计算;湿空气的参数;湿空气h-d、p-h图及应用;定熵流动的基本方程,定熵流动特性图;滞止参数;多级压缩中间冷却;朗肯循环;复杂循环(回热、再热)的计算;循环分析的一般方法。
工程热力学教学大纲
工程热力学教学大纲
一、课程简介
1.1 课程名称:工程热力学
1.2 学时安排:总学时30小时,理论课15小时,实验课15小时
1.3 建议开设年级:本科三年级
1.4 先修课程:力学、物理学、数学、化学等
1.5 课程性质:必修课程
二、课程目标
2.1 培养学生对工程热力学基本原理和应用的理解和把握能力;
2.2 培养学生分析和解决工程实际问题的能力;
2.3 提高学生工程实践能力,培养学生的创新精神和团队合作能力。
三、教学内容及进度安排
3.1 热力学基础
3.1.1 热力学系统及其描述
3.1.2 热力学状态方程
3.1.3 热力学过程及其特点
3.2 理想气体
3.2.1 理想气体的基本性质
3.2.2 理想气体的状态方程
3.2.3 理想气体的过程分析
3.3 热力学第一定律
3.3.1 热力学功和能量的概念
3.3.2 热力学第一定律的表达式
3.3.3 热力学第一定律在工程中的应用3.4 热力学第二定律
3.4.1 热力学温度及其尺度
3.4.2 热力学第二定律的表述形式。
《工程热力学》课程教学大纲
研究生入学专业基础课考试大纲(2022年)课程名称流体与热学基础一.考试要求要求考生系统地掌握供热、供燃气、通风及空调工程专业涉及到的流体与热学基础,包括流体力学、土木工程热力学的基本概念、基本公式、基本规律和计算方法,并能结合工程实际,灵活运用这些基本知识进行供热、供燃气、通风及空调工程专业相关问题的分析,具有较强的理论联系实际和综合分析能力。
考试为笔试、闭卷形式,允许使用不带存储功能的计算器。
二.考试内容1.流体力学(1)流体的主要物理性质、流体静压强的计算、作用于平面和曲面壁上的静水总压力的计算及压强分布图。
(2)运用三大方程,即连续性方程、伯努利方程和动量方程求解具体问题。
(3)圆管中的层流及紊流运动规律、沿程水头损失及局部水头损失的计算方法。
(4)不可压缩流体有压管流的水力计算及恒定总流水头线的绘制。
(5)恒定平面势流、边界层及绕流运动。
(6)量纲分析和相似原理。
(7)气体紊流射流及一元气体动力学基础。
2.土木工程热力学(1)掌握热力学基本概念,熟练的应用热力学第一定律,分析和导出各种热力过程,进行功和热量的计算。
(2)熟练掌握分析热力过程的一般方法,气体的基本热力过程及多变过程的计算,在p-v图和T-s图表示热力过程和进行热力过程的定性判断。
(3)掌握热力学第二定律实质及表述;熟练利用熵方程进行热力计算以及作功能力损失的计算,并能判断热力过程进行的方向性。
(4)掌握气体在喷管中的绝热流动特性,熟练进行喷管中流速及流量计算。
(5)掌握湿空气基本热力过程特性及热力参数计算。
三.试卷结构考试时间180分钟,满分150分。
1.题型结构(1)简答、分析型题通过此类考题考察学生运用专业或工程语言,简单准确的叙述能力。
(2)计算型题通过此类考题考查学生的逻辑思维能力,简洁而清晰计算方法掌握程度。
2.内容结构(1)流体力学75分(2)土木工程热力学75分四.参考书目1.伍悦滨, 王芳.工程流体力学泵与风机(第二版).化工出版社,20162.谭羽非, 吴家正, 朱彤.工程热力学(第六版).中国建筑工业出版社,2017 4.可参阅其它各工科院校工程流体力学、工程热力学教材。
《工程热力学》教学大纲精选全文
[1]. K D, P.I. Modern Thermodynamics. New York: John Wiley & Sons, 1998
[2]. T.A. C.and M.A. B., Thermodynamics An Engineering Approach, McGraw-Hill, Fourth Edition 2002
12.3化学反应过程的热力学第一定律分析
12.4化学反应过程的热力学第二定律分析
12.5化学平衡
12.6热力学第三定律
12.7绝对熵及其应用
二、实验内容:
实验1:水的饱和蒸汽压力和温度关系实验
目的及形式:
1)通过水的饱和蒸汽压力和温度关系实验,加深对饱和状态的理解;
2)通过对实验数据的整理,掌握饱和蒸汽p-t关系图表的编制方法;
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本科《工程热力学》课程教学大纲
一、课程基本情况
课程编号
20140064
开课单位
热能工程系
课程名称
中文名称
工程热力学
英文名称
Engineering Thermodynamics
教学目的与重点
本课程的主要教学目的是使学生理解和掌握有关能量转换(主要是热能与其它形式能量之间转换)、热能的合理利用的基本规律,并能正确运用这些规律解决热工过程热力循环等工程实际问题。
课堂讨论:(理想气体过程)
第四章热力学第二定律与熵
4.1自然过程的方向性
4.2热力学第二定律的实质与表述
4.3卡诺循环与卡诺定理
4.4克劳修斯不等式
4.5熵的导出
《工程热力学实验部分》课程教学大纲(本科)
工程热力学实验部分Engineering Thermodynamics Experiment课程代码:901120646学时数:6一、本实验课的目的、意义按照“素质教育”要求,以培养面向21 世纪具有一定创新能力的人才为目标。
工程热力学实验属于能源、建环等专业必修实践型课程,是工程热力学课程的重要组成部分。
实验、演示是本课程的组成部分,目的在于验证课堂讲授的某些理论,有利于理解和消化。
二、实验课主要目标通过实验课教学,对培养学生严肃认真的科学态度,获得测量、观察、处理数据、分析实验结果并写出实验报告。
掌握实验方法,加深理解和巩固工程热力学理论知识。
同时,通过实验,提高学生的观察、动手、分析问题和解决问题的能力,使学生养成科学、严谨、事实求是的科学态度,以及创新意识。
三、主要实验内容实验一绝热节流效应的测定(2 学时)绝热节流效应的基本方法是在维持气体与周围环境没有热交换的条件下对气体节流,测量其节流前后的压力和温度。
节流效应是物性量,在研究物质的热力学性质方面有重要作用。
实验二气体定压比热的测定(2 学时)实验中涉及温度、压力、热量(电功)、流量等基本量的测量;计算中用到比热及混合气体(混空气)方面的知识。
本实验的目的是增加热物性研究方面的感性认识,促使理论联系实际,以利于培养同学分析问题和解决问题的能力。
实验三饱和p-T 实验(2 学时)通过观察饱和蒸汽压力和温度变化的关系,加深对饱和状态的理解,从而树立液体温度达到对应于液面压力的饱和温度时,沸腾便会发生的基本概念。
四、实验成绩考核办法每学期实验课结束后,根据学生预习情况、实验操作、实验报告的填写情况、实验态度综合等评定,给出成绩。
总成绩10 分。
五、实验教材、参考资料[1]《热工实验指导》,能源教研室,内部教材。
769六、实验项目汇总表770。
2024版《工程热力学》课程教学大纲
目录•课程简介与目标•热力学基本概念与定律•热力学性质与过程分析•热力学在能源转换中的应用•热力学在环境保护中的应用•实验课程安排与要求课程简介与目标工程热力学的研究对象和任务研究热能与机械能相互转换的规律,以及提高能量转换效率的途径。
工程热力学在能源领域的应用涉及动力、制冷、空调、化工、环保等多个领域,为能源的高效利用提供理论指导。
工程热力学与相关学科的关系与传热学、流体力学、燃烧学等学科密切相关,共同构成能源科学与工程学科体系。
工程热力学概述030201知识目标掌握工程热力学的基本概念、基本原理和基本方法,了解工程热力学在能源领域的应用。
能力目标能够运用工程热力学知识分析实际工程问题,提出解决方案,并具备初步的工程设计和创新能力。
素质目标培养学生的工程素养、创新意识和团队协作精神,提高学生的综合素质。
课程目标与要求教材及参考书目01教材《工程热力学》(第X版),XXX主编,XXX出版社。
02参考书目《热力学基础》、《传热学》、《流体力学》等相关教材,以及工程热力学领域的学术论文和专著。
热力学基本概念与定律温度、热量与内能温度温度是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。
热量热量是指当系统与外界存在温差时,通过热交换,系统从外界吸收或向外界放出的能量。
内能内能是物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。
热力学系统与过程热力学系统热力学系统是指某一由大量粒子组成的宏观物质系统。
粒子间的相互作用力可以忽略,但又大量到足以符合统计规律,从而能确定其宏观性质。
热力学过程热力学过程是指热力学系统从某一始态出发,经过某一特定路径转变为另一终态的整个过程。
热力学第一定律热力学第一定律的表述热量可以从一个物体传递到另一个物体,也可以与机械能或其他能量互相转换,但是在转换过程中,能量的总值保持不变。
热力学第一定律的数学表达式ΔU=W+Q,其中ΔU为内能的变化量,W为外界对系统做的功,Q为系统从外界吸收的热量。
工程热力学课程大纲
《工程热力学》课程教学大纲编号:英文名称:Engineering Thermodynamics适用专业:建筑环境与设备工程责任教学单位:建筑环境与设备工程教研室总学时:64学分:4考核形式:考试课程类别:专业基础课修读方式:必修教学目的:《工程热力学》是建筑环境与设备工程专业的一门专业基础课,为空调工程、通风工程、制冷工程、热泵技术、供热工程等相关专业课程的学习打下一定的基础。
其主要任务是从工程实际出发,研究物质的热力性质、能量转换的规律和方法以及有效合理利用热能的途径。
包括热力系统的基本概念、气体的热力性质、热力学第一定律、理性气体的热力过程以及气体压缩、热力学第二定律、热力学第二定律、热力学微分关系、水蒸气、湿空气、气体和蒸汽的流动、制冷循环等基本内容的学习,可为学生学习专业课和从事本专业的科研、生产工作奠定必备的理论基础。
主要教学内容及要求:(一)绪论1、教学内容和教学要求教学内容:(1)能源以及热能利用;(2)工程热力学的研究对象及主要内容;(3)热力学的研究方法。
教学要求:(1)了解能源以及能源的开发利用;(2)了解工程热力学的研究对象及建筑材料的发展过程与发展趋势;2、能力培养要求:学生通过本章内容的学习,能对课程涉及到的内容有全面的了解,对后续内容有感性的认识,对本门课程与其他专业课程的关系有所了解。
(二)基本概念1、教学内容和教学要求教学内容:(1)热力系统;(2)工质的热力状态及其基本状态参数;(3)平衡状态、状态公理及状态方程;(4)准静态过程与可逆过程;(5)热力循环。
教学要求:(1)掌握系统、工质、状态、状态参数等基本概念;(2)掌握可逆过程及热力循环的基本概念;(3)掌握平衡状态概念及其与稳定状态和均匀状态的区别;(4)掌握功和热量的概念及其特性。
2、能力培养要求:学生通过本章内容的学习掌握热力系统的几个基本概念和理想过程的定义方法,能区分状态量和过程量、平衡与可逆等概念,会正确选取热力系统,掌握可逆过程的功量和热量的计算。
《工程热力学》教学大纲
《工程热力学》教学大纲大纲说明课程代码:5125033总学时:64学时(讲课60学时,实验4学时)总学分:4课程类别:必修适用专业:建筑环境与设备工程预修要求:高等数学、普通物理一、课程的性质、目的、任务:《工程热力学》是研究能量转换与能量有效利用的学科,是建筑环境与设备工程专业的技术基础必修课。
《工程热力学》内容主要包括四大部分:第一部分为热力学基本定律,包括基本概念及定义、能量与热力学第一定律、熵与热力学第二定律等。
第二部分为工质的热力性质,包括一般热力学关系和理想气体、水蒸气、理想气体混合物、湿空气的热力性质计算及有关图表的应用。
第三部分为热力过程及热力循环,包括典型热力过程的分析以及气体与蒸汽的流动、气体的压缩、蒸汽动力循环、气体动力循环和制冷循环的分析计算。
第四部分为化学反应系统的热力学原理。
通过本课程的学习,使学生着重从工程的角度掌握热力学的基本规律;并能正确运用这些规律,理论联系实际地进行热力过程、热力循环的分析和热力计算;同时也注意培养学生正确逻辑思维的能力。
从而为学生学习后继有关专业课程,提供必要的工程热力学的基础理论知识和热力计算的基本方法,而且也为学生毕业后从事能源动力工程的设计、管理和科学研究提供重要的热力学理论基础。
二、课程教学的基本要求:1.了解热力学的宏观研究方法,正确理解基本概念;2.熟练掌握热力学第一定律和第二定律,并能够运用其进行热力过程和热力循环的分析和计算;3.熟练利用p-v和T-s图进行热力过程和热力循环的分析和计算;4.掌握常用工质的基本热力性质,会查阅有关图表;5.会运用热力学理论知识分析、解决实际用能过程。
三、大纲的使用说明:本大纲适用于建筑环境与设备工程专业本科教学。
大纲正文第一章基本概念及定义学时:4学时(讲课4学时)本章讲授要点:阐明热力学系统(热力系)的定义及其描述,着重介绍热力系的平衡状态的概念,描述平衡状态的基本状态参数比容、压力和温度,及体现三者相互关系的状态方程式。
工程热力学教学大纲
工程热力学教学大纲一、引言工程热力学是工程学科中的重要基础课程之一,它研究能量转移与转换的基本原理和方法。
本教学大纲旨在全面系统地介绍工程热力学的相关知识和方法,培养学生运用热力学原理分析和解决工程问题的能力。
本大纲将从教学目标、教学内容、教学方法和评价方式等方面进行全面规划和说明。
二、教学目标1. 知识与理解目标:(1)掌握热力学的基本概念、基本定律和基本方程,并能够熟练运用;(2)了解工程热力学的基本原理和方法,理解热力学与能量转换的关系;(3)掌握热力学分析工具的使用方法,能够利用热力学原理分析和计算工程问题。
2. 能力目标:(1)具备运用热力学原理和方法分析和解决工程问题的能力;(2)能够独立进行实验设计、数据分析和报告撰写;(3)具备团队合作和跨学科交流的能力。
三、教学内容1. 热力学基础:(1)热力学的概念和基本假设;(2)热力学系统、热力学性质及其描述;(3)热力学定律和基本方程。
2. 理想气体热力学:(1)理想气体的状态方程和性质;(2)理想气体的过程及其热力学分析;(3)理想气体的热力学循环。
3. 稳流流体的能量转换:(1)能量守恒定律与控制体;(2)流体的工作与热交换;(3)水力机械的基本原理和性能。
四、教学方法1. 理论教学:(1)讲授热力学的基本理论和原理,重点讲解基本方程的推导和应用;(2)引导学生理解和掌握基本概念,培养学生运用热力学原理解决实际问题的能力;(3)结合典型案例和实际工程问题进行分析和讨论,提高学生的综合应用能力。
2. 实验教学:(1)开展与热力学相关的实验,让学生亲自实践、观察和分析实验数据;(2)培养学生实验设计和数据处理的能力,提高他们的实验技巧和科学精神;(3)组织学生进行实验报告的撰写和交流,培养团队合作和交流能力。
3. 计算机辅助教学:(1)利用计算机软件进行热力学问题的模拟与计算;(2)引导学生熟练掌握计算工具的使用,培养他们的计算和分析能力;(3)组织学生进行计算结果的验证和对比,进一步加深他们对热力学原理的理解和应用。
《工程热力学》教学大纲
《工程热力学》课程教课纲领课程代码: 080632032课程英文名称:Engineering Thermodynamics课程总学时: 40授课:40实验:0上机:0合用专业:安全工程专业纲领编写(订正)时间:2017.7一、纲领使用说明(一)课程的地位及教课目的工程热力学是研究热能和其余形式能量(特别是机械能)互相变换规律以及提升能量利用经济性的一门学科。
工程热力学不单为学生学习相关的专业课程供给必需的基础理论知识和基本技能,并且也为学生往后从事热能利用、热设计、热管理和热控制等方面的专业技术工作和科学研究工作打下必需的理论基础。
经过本课程的学习,学生将达到以下要求:1.掌握热能和机械能互相转变的规律,能量变换的条件对能量变换的影响;2.掌握可以有效利用能量的原则和门路,剖析热力过程和循环的基本方法;3.清楚常用工质的物性,利用公式、图表正确进行各样过程的计算;4.侧重培育从实质问题抽象为理论,并运用理论进行剖析和解决实质问题的能力;5.经过实验学习热工参数的丈量方法,增强对热力学参数的感性认识,使学生获得办理实验数据、剖析实验结果和写出实验报告等能力的训练。
(二)知识、能力及技术方面的基本要求1.基本知识:掌握热力系、均衡态、状态参数、功与热量、准静态过程和可逆过程等重要的基本看法。
2.基本理论和方法:掌握热能与机械能互相变换按照的基本定律。
掌握热力过程和热力循环的基本剖析及计算方法,以及提升能量利用经济性的基来源则和主要门路。
掌握工程上常用工质的热力性质 ; 能娴熟应用常用工质的物性公式及图表进行物性计算。
3. 基本技术 :逐渐建立工程看法,拥有对实质问题成立热力学模型的能力, 并能用理论剖析解决与热力学相关的实质问题。
(三)实行说明1.教课方法:讲堂解说中要要点对基本看法、基本方法和解题思路的解说;采纳启迪式教学,培育学生思虑问题、剖析问题和解决问题的能力;指引和鼓舞学生经过实践和自学获得知识,培育学生的自学能力;增添议论课,调换学生学习的主观能动性。
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《工程热力学A》(含实验)课程教学大纲课程编码:08242025课程名称:工程热力学A英文名称:Engineering Thermodynamics A开课学期:4学时/学分:54 / 4 (其中实验学时:6 )课程类型:学科基础课开课专业:热能与动力工程(汽车发动机方向)、热能与动力工程(热能方向)选用教材:陈贵堂《工程热力学》北京理工大学出版社,1998;陈贵堂王永珍《工程热力学》(第二版)北京理工大学出版社,2008主要参考书:1.陈贵堂王永珍《工程热力学学习指导》北京理工大学出版社,20082.华自强张忠进《工程热力学》.高等教育出版社.20003.沈维道,蒋智敏,童钧耕.工程热力学.第三版.北京:高等教育出版社,20014.曾丹苓,敖越,张新铭,刘朝编.工程热力学.第三版.北京:高等教育出版社,2002 5.严家马录.工程热力学.第三版.北京:高等教育出版社,2001执笔人:王永珍一、课程性质、目的与任务该课程是热能与动力工程专业、建筑环境与设备工程专业基础课,是本专业学生未来学习、生活与工作的基石。
通过它的认真学习可以可使学生了解并掌握一种新的理论方法体系,了解并掌握关于能量转换规律及能量有效利用的基本理论、树立合理用能思想,并能应用这些理论对热力过程及热力循环进行正确的分析、计算,为学生学习专业课程提供充分的理论准备,同时培养学生对工程中有关热工问题的判断、估算和综合分析的能力,为将来解决生产实际问题和参加科学研究打下必要的理论基础。
二、教学基本要求通过本课程的学习可使学生了解并掌握关于能量转换规律及能量有效利用的基本理论、树立合理用能思想,并能应用这些理论对热力过程及热力循环进行正确的分析、计算。
同时学生还可了解并掌握一种新的理论方法体系——外界分析法(The Surrounding Analysis Method, SAM),有利与开阔学生分析问题、解决问题的思路,有利于培养学生对工程中有关热工问题的判断、估算和综合分析的能力与素质,为将来解决生产实际问题和参加科学研究打下必要的理论基础。
三、各章节内容及学时分配绪论introduction(1学时)主要内容是让学生了解工程热力学的研究对象及研究方法、经典热力学理论体系的逻辑结构、SAM体系的逻辑结构及其主要特点。
一、热力学的定义、研究目的及分类Definition, Purpose, Classification二、本门课的主要内容Contents三、本门课的理论体系theory systems第一章基本概念及定义Basic Concepts and Definitions(3学时,重点)1-1 热力学模型The Thermodynamic Model of the SAM System让学生了解并掌握热力学系统、边界、外界等概念,了解并重点掌握外界分析法的基本热力学模型图并能在以后的学习中灵活应用。
1-2 热力学系统的状态State of Thermodynamic System了解并能正确理解状态、基本状态参数(v,p,T)、平衡状态、稳定状态、均匀状态等基本概念;了解并掌握热力学第零定律、稳定平衡态定律、状态公理等基本理论;掌握并能正确运用理想气体状态方程式;了解状态参数坐标图。
1-3 热力过程及热力循环Thermodynamic Process and Circle了解系统发生状态变化的原因,了解自发过程、准静态过程、可逆过程、热力循环等概念;重点理解并掌握准静态过程、可逆过程、热力循环等概念。
第二章热力学第一定律The First Law of Thermodynamics(4学时,重点)2-1 热力学第一定律的实质The essence of first law of thermodynamics要求能正确理解.2-2 系统的能量The Energy of a System了解并掌握系统的热力学能、比热力学能、系统的能容量等概念;能正确了解并掌握热力学能的性质,难点是对焓的物理意义的理解。
2-3 功量与热量Heat and Work了解并重点掌握热力学中功量的定义;了解并重点掌握准静态过程的容积变化功、无摩擦稳定流动过程中的技术功、轴功等概念及计算;理解SSSF过程及USUF过程;了解热量的定义及其能量属性;掌握准静态过程中热量的计算公式;重点掌握可逆过程中各种功量及热量在状态参数坐标图上的定性表示,这也是难点。
2-4 作用量的能流The energy flow of interactions能正确理解并掌握功量的能流(the energy flow of work)、热量的能流(the energy flow of heat)、质量流及其能容量、质量流的能流(the energy flow of mass flow)、流动功、焓等概念及基本计算式。
2-5 热力学第一定律普遍表达式The general expressions of the SAM on the first law of thermodynamics 理解外界分析法建立热力学普遍表达式的基本思路;理解并重点掌握热力学第一定律的表达式。
2-6 热力学第一定律的应用实例Application Examples of the first law of thermodynamics 重点是对热力学第一定律的表达式能灵活应用。
第三章理想气体的性质及理想气体的热力过程(8学时,重点)Properties of Ideal Gas and its Thermodynamic Process3-1 理想气体的性质Properties of Ideal Gas了解理想气体的定义;理解理想气体的热力学能及焓仅是温度的函数的性质;重点掌握理想气体状态方程、理想气体Δu、Δh及Δs的计算;掌握理想气体混合物中有关概念与计算。
对熵的理解是本节的难点。
3-2 理想气体的热力过程Thermodynamic Process of Ideal Gas了解并重点掌握理想气体的基本热力过程、多变过程的性质、计算,在状态参数坐标图上的定性表示。
第四章热力学第二定律The Second Law of Thermodynamics(14学时,重点、难点)4-1 热力学第二定律的实质及说法The Essence and Parlances of the Second Law of Thermodynamics了解热力学第二定律的各种说法,着重理解热力学第二定律的实质。
4-2 有关“能质”的基本概念Basic Conceptions about the Essence of Energy着重理解寂态(dead state)及火无库、有用能及无用能(useful energy and unuseful energy)、有用功及无用功(useful work and unuseful work)、火用及火无( exergy and anergy)、熵及无用能(entropy and unuseful energy) 、火用损及熵产(exergy destruction & entropy production)等概念,这也是难点。
4-3 能量的可用性分析Analysis of the Availability of Energy重点理解并掌握系统能量的可用性(the availability of a system energy)、热量的可用性(the availability of heat)、功量的可用性(the availability of work)、质量流能容量(E f)的可用性(the availability of energy of mass flow)、周围环境中能量的可用性(the availability of energy in environment )中有关概念与计算式,也是难点。
4-4 热力学第二定律的普遍表达式General Expressions of the Second Law of Thermodynamics重点与难点是理解并掌握熵方程(Entropy Equations)、火用方程(Exergy Equations);了解有关热力学第二定律的几个重要结论;了解并正确理解能量方程、熵方程及火用方程之间的内在联系。
4-5 热力学第二定律的应用Application Examples of the second law of thermodynamics 重点掌握熵方程、火用方程的应用,并能灵活运用。
第五章水蒸气的性质及水蒸气的热力过程(4学时)Properties of Vapor and Its Thermodynamic Process5-1 基本概念及定义Basic Concepts and Definitions了解纯物质的聚集状态、饱和状态、状态公理与吉布斯相律。
5-2 水蒸气的定压产生过程The Process of Vapor Generating了解水蒸气的定压产生过程;重点掌握水蒸气的p-v图及T-s图。
5-3 水蒸气的热力性质表和焓熵图Property Tables of Vapor and its h-s Diagram了解水蒸气的热力学能的基准状态;了解并熟悉水蒸气的热力性质表与水蒸气的焓熵图,并能熟练应用。
5-4 水蒸气的热力过程Thermodynamic process of Vapor了解并掌握水蒸气热力过程的特点、图示表示,并能进行相应计算。
5-5 蒸汽动力循环steam power plant重点了解简单蒸汽动力装置及其理想循环;了解并掌握朗肯循环(Rankine Cycle)的热力分析(参数分析、能量分析、循环性能分析);了解并理解循环特性参数对循环热效率的影响与不可逆因素对循环性能的影响;简单了解再热循环(regenerative cycle)、再热—回热循环(reheat regenerative cycle)。
第六章湿空气Humid Air(2学时)6-1 未饱和湿空气和饱和湿空气Unsaturated Air and Saturated Air了解并掌握有关湿空气的基本概念。
6-2 湿空气的状态及状态参数states and its properties of humid air了解并掌握绝对湿度、相对湿度、含湿量等基本概念,并掌握其基本计算;理解湿空气的比焓的概念与能量基准;掌握湿空气状态参数的测定,了解干湿球温度计、露点计、毛发湿度计;理解露点温度、绝热饱和温度等概念。
6-3 湿空气的焓—含湿量图(h-d图)enthalpy—humidity content diagram of humid air 了解并能正确掌握湿空气的焓湿图,并能灵活应用;6-4 湿空气的热力过程Thermodynamic process of humid air对湿空气的各种热力过程能正确计算,并能进行图示表示。