工程热力学课程学习
《工程热力学》“课程思政”优秀教学案例
《工程热力学》“课程思政”优秀教学案例一、课程基本情况《工程热力学》是能源动力、新能源以及轮机工程专业基础课程，授课对象为本科二年级学生，授课学时数为68学时。
通过课程的学习，使学生掌握热力学基本原理，常见工质的性质及相关热力过程，从而进一步研究整套热力循环装置的能量转换规律，使学生掌握提高能源转化效率、合理利用能源的途径。
通过课程的学习，使学生建立正确地用能观，增强学生对我国能源问题的忧患意识和责任意识，培养学生创新思维和创新意识，提高学生的独立思考和工程实践能力。
二、“课程思政”的建设理念和教学设计2021年3月15日，习总书记主持召开中央财经委员会第九次会议，研究促进平台经济健康发展问题和实现碳达峰、碳中和的基本思路和主要举措，总书记在会上发表重要讲话强调，实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。
在“双碳”背景下，课程有机融入思政元素对学生的三观引领意义重大。
首先通过课程知识点尽量多的发掘思政元素，使得这一过程逐步达到内容丰富、衔接无缝；再通过教学内容发掘哲学思想，提供正确的方法论和思维方式；之后，通过国家重大工程中的能源利用科技前沿的飞速发展，一起与同学们讨论，提高爱国热情和民主自豪感；最后，在教学方法方面引入研究式学习法，学生自主调研清洁低碳安全高效的能源利用的案例，让学生参与到课堂中来，在课堂做展示和演讲，激励同学们的科研热情、培养科研素质。
教学过程中讲述我国在构建清洁低碳安全高效的能源体系中取得的巨大成就，使学生既有自豪感，又对学习的专业充满信心，同时收获了学习热情和兴趣，培养本科生的“专业自信”和“价值认同”，体现了“四个自信”和“五个认同”。
三、“课程思政”教学特色和创新《工程热力学》课程学习的最终目的就是如何合理而有效的利用能源，也就是节能，而这正是在消费侧实现双碳目标的根本途径，在课程教学中要体现出工程实践与环境、社会可持续发展间的关系。
工程热力学教案
《工程热力学》教案课程名称：工程热力学学分：2或3 学时：32或48课程教材：李永，宋健. 工程热力学[M]. 北京：机械工业出版社，2017专业年级：工科类相关专业本科生一、目的与任务工程热力学基本定律反映了自然界的客观规律,以这些定律为基础进行演绎、逻辑推理而得到的工程热力学方法、关系与结论,具有高度的普遍性、可行性、可靠性与实用性,可以应用于力学、宇航工程、机械与车辆工程等各个领域。
工程热力学目的是研究和讲授热力学系统、热能动力装置中工作介质的基本热力学性质、热力学定律、热力学各种装置的工作过程以及提高能量转化效率的途径等，使学生熟练掌握解决工程热力学问题的基本方法，培养学生灵活应用热力学定律合理分析热力学系统的基本能力。
工程热力学任务是研究和传授热力系统能量、能量转换以及与能量转换有关的物性间相互关系和基本研究方法，培养学生对热力学的基本概念、基本理论的熟练掌握，分析求解热力学基本问题的能力。
工程热力学起源于对热机和工质等的研究，热力学定律条理清楚，推理严格。
工程热力学的内容多、概念多、公式多与方法多，工程热力学广泛联系热力工程和能源工程等领域。
二、主要教学内容与学时分配绪论(2 学时)第一节热力学的发展意义第二节热力学的历史沿革第三节热力学的基本定律第四节熵与能源第一章基本概念(2学时)第一节热能、热力系统、状态及状态参数第二节热力过程、功量及热量第三节热力循环第二章热力学第一定律及其应用(2学时)第一节热力学第一定律及其表达第二节热力学能和总储存能第三节热力学第一定律的实质(2学时)第四节能量方程式第五节稳定流动系统的能量方程(2学时)第六节能量方程的应用第七节循环过程第三章理想气体的性质(2学时)理想气体及其状态方程理想气体的比热容、比热力学能、比焓及比熵理想气体的混合物第四章理想气体的热力过程(2学时)第一节热力过程的方法概述热力过程的基本分析方法第二节理想气体的基本热力过程(2学时)第三节理想气体的多变过程(2学时)第四节压气机的理论压缩功(2学时)第五章热力学第二定律(2学时)第一节热力过程的方向性热力学第二定律的表述第二节卡诺热机(2学时)卡诺循环和卡诺定理状态参数熵第三节熵增原理(2学时)克劳修斯不等式和不可逆过程的熵变熵的物理意义第四节㶲参数和热量㶲(2学时)㶲参数、能量的品质与能量贬值原理热量㶲、热量有效能及有效能损失第六章水蒸气的热力性质和热力过程(2学时)定压下水蒸气的发生过程蒸气热力性质图表蒸气的热力过程第七章实际空气的性质和过程(2学时)实际空气的状态参数及焓湿图实际空气的基本热力过程及工程应用三、考核与成绩评定考核：采用统一命题，闭卷考试。
工程热力学学习辅导与习题解答
主要符号!""面积，!"流速，!$%###比热容（质量热容），&$（’(·)）；浓度，!*+$!, #比定压热容，&$（’(·)）$比定容热容，&$（’(·)）#%&摩尔热容，&$（!*+·)）!摩尔定压热容，&$（!*+·)）&$，!&摩尔定容热容，&$（!*+·)）%，!’耗汽率，’($&；含湿量，’($’(（干空气）(总能（储存能），&，&(-(热量，&-，)热力学能，&(-，*(焓，&-，+,力，.；亥姆霍兹函数，&-吉布斯函数，&+焓，&+摩尔焓，&$!*+!!+/0标准燃烧焓，&$!*+!+/#标准生成焓，&$!*+.作功能力损失（损失），&以浓度表示的化学平衡常数/#/以分压力表示的化学平衡常数$0摩尔质量，’($!*+01马赫数!!相对分子质量!"#平均摩尔质量（折合摩尔质量），$%&’()"多变指数；物质的量，’()#绝对压力，*+#,大气环境压力，*+#-大气环境压力，背压力，*+#"表压力，*+#$分压力，*+#.饱和压力，*+#/真空度，湿空气中水蒸气分压力，*+%热量，0&’质量流量，$%&.&(体积流量，’1&.%#定压热效应，0%(定容热效应，0)摩尔气体常数，0&（’()·2）)%气体常数，0&（$%·2）)%，"#平均气体常数（折合气体常数），0&（$%·2）*熵，0&2*%熵产，0&2*3（热）熵流，0&2*’摩尔熵，0&（’()·2）*,’标准摩尔绝对熵，0&（’()·2）+热力学温度，2+4转回温度，2,摄氏温度，5,.饱和温度，5,6湿球温度，5-热力学能，0-’摩尔热力学能，0&’()(体积，’1(’摩尔体积，’1&’().膨胀功，0.7"8循环净功，0!!工程热力学!学习辅导与习题解答!!内部功，"!#轴功，"!$技术功，"!%有用功，""#质量分数$干度（专指湿蒸汽中干饱和蒸汽的质量分数）$#摩尔分数%压缩因子!抽汽量!&体膨胀系数，&’’"质量热容比（比热比）；相变潜热（汽化潜热），"()* #制冷系数，压缩比#(供暖系数$+卡诺循环热效率$,，)压气机绝热效率$*-效率$.蒸汽轮机、燃气轮机的相对内效率$$循环热效率%等熵指数%+等温压缩率，/0’’&升压比’化学势，)"()*’"焦耳’汤姆逊系数（节流微分效应），&(/0(压力比（增压比）)+1临界压力比*密度，)*(23；预胀比+回热度,相对湿度；喷管速度系数,#体积分数下脚标0湿空气中干空气的参数+卡诺循环；冷库参数,压气机+1临界点参数；临界流动状况参数!主要符号!!工程热力学!学习辅导与习题解答!"控制体积#$进口参数#%&孤立系统’每摩尔物质的物理量%饱和参数；相平衡参数&()出口参数*湿空气中水蒸气的物理量+环境的参数；滞止参数第基本概念一章本章要点本章讨论工程热力学的基本概念和术语，有热能动力装置、工质、热力系统、边界、外界、系统平衡状态、状态参数、状态参数坐标图、温度、压力、比体积、准静态过程、可逆过程、过程的功和热量、循环、循环的经济性指标等。
《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》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。
工程热力学课程设计参考
工程热力学课程设计参考一、教学目标本课程旨在让学生掌握工程热力学的基本概念、理论和方法，能够运用工程热力学的知识解决实际问题。
通过本课程的学习，学生应达到以下目标：1.理解热力学系统的基本概念，如孤立系统、闭系统和开放系统。
2.掌握能量守恒定律和熵增原理，理解热力学第一定律和第二定律。
3.熟悉热力学状态量，如温度、压力、体积和熵等，并掌握状态方程的推导和应用。
4.学习热力学过程，如等压过程、等温过程和绝热过程等，并了解其特点和应用。
5.掌握热力机的原理和工作过程，如卡诺循环和朗肯循环等。
6.能够运用热力学的知识和方法分析实际工程问题，如热能转换和热能利用等。
7.能够运用热力学公式和图表进行计算和分析，如热力学状态方程的求解和热力图的绘制等。
8.能够运用热力学的原理和模型进行工程设计和优化，如热机效率的计算和热交换器的 design 等。
情感态度价值观目标：1.培养学生的科学思维和逻辑思维能力，提高学生分析和解决问题的能力。
2.培养学生对工程热力学的兴趣和热情，激发学生对工程热力学研究的热情。
3.培养学生对工程热力学应用的实际意义和价值的认识，提高学生对工程热力学的社会责任感和使命感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.热力学基本概念：热力学系统、能量守恒定律、熵增原理等。
2.热力学状态量：温度、压力、体积、熵等，状态方程的推导和应用。
3.热力学过程：等压过程、等温过程、绝热过程等，特点和应用。
4.热力机：卡诺循环、朗肯循环等，原理和工作过程。
5.热力学应用：热能转换、热能利用等实际工程问题的分析和解决。
6.热力学基本概念：第一周，2 课时。
7.热力学状态量：第二周，3 课时。
8.热力学过程：第三周，4 课时。
9.热力机：第四周，4 课时。
10.热力学应用：第五周，3 课时。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
工程热力学(讲义)
1 课程学习1.1 热力学基本定律1.1.1 热力学基本概念及定义第一节热力系热力系：由界面包围着的作为研究对象的物体的总和。
按热力系与外界进行物质交换的情况可将热力系分为：闭口系(或闭系)--与外界无物质交换，为控制质量(c.m.)；开口系(或开系)--与外界之间有物质交换，把研究对象规划在一定的空间范围内，称控制容积(c.v.)。
按热力系与外界进行能量交换的情况将热力系分为：简单热力系--与外界只交换热量及一种形式的准静功；绝热系--与外界无热交换；孤立系--与外界既无能量交换又无物质交换。
按热力系内部状况将热力系分为：单元系--只包含一种化学成分的物质；多元系--包含两种以上化学成分的物质；均匀系--热力系各部分具有相同的性质；均匀系--热力系各部分具有不同的性质。
工程热力学中讨论的热力系：简单可压缩系--热力系与外界只有准静功的交换，且由压缩流体构成。
第二节热力系的描述热力系的状态、平衡状态及状态参数*热力系的状态：热力系在某一瞬间所呈现的宏观物理状况。
在热力学中我们一般取设备中的流体工质作为研究对象，这时热力系的状态即是指气体所呈现的物理状况。
*平衡状态：在没有外界影响的条件下系统的各部分在长时间内不发生任何变化的状态。
处于平衡状态的热力系各处的温度、压力等参数是均匀一致的。
而温差是驱动热流的不平衡势，温差的消失是系统建立平衡的必要条件。
对于一个状态可以自由变化的热力系而言，如果系统内或系统与外界之间的一切不平衡势都不存在，则热力系的一切可见宏观变化均将停止，此时热力系所处的状态即是平衡状态。
各种不平衡势的消失是系统建立起平衡状态的必要条件。
*状态参数：用来描述热力系平衡态的物理量。
处于平衡态的热力系其状态参数具有确定的值，而非平衡热力系的状态参数是不确定的。
状态参数的特性描述热力系状态的物理量可分为两类：强度量和尺度量（1）强度量与系统中所含物质无关，在热力系中任一点具有确定的数值的物理量。
工程热力学课程设计
工程热力学课程设计一、课程设计简介本课程设计是对工程热力学课程的实践性学习，通过实际应用热力学原理求解问题，提高学生对于热力学知识的理解和掌握。
本课程设计将结合实际工程问题，学生需要采集现场数据、运用热力学原理进行分析，并通过编程求解问题，最终输出解决方案。
二、课程设计背景工程热力学是机械、能源等工程领域中的重要学科，主要研究热力学基本定律及其应用。
在实际工程中，热力学理论与实际生产、生活密切相关。
课程设计将结合工程实际情况，让学生对于热力学的应用更加深入，将理论与实际结合起来，提高学生对于热力学知识的掌握，培养学生解决实际问题的能力。
三、课程设计内容1. 数据采集学生需到现场采集相关数据，记录温度、压力、流量等实际参数，作为后续分析的基础。
2. 基本热力学定律学生需要掌握热力学的基本定律，包括能量守恒定律、熵增定律、热力学第一定律和第二定律等。
3. 热力学循环模拟学生需要通过编程模拟热力学循环过程，例如理想气体循环模拟、蒸汽动力循环模拟等。
4. 热力学分析学生需要运用热力学原理对采集到的数据进行分析，如计算热效率、功率等参数，同时结合实际情况分析，提出改进建议。
5. 解决方案输出学生需要将热力学分析结果进行整合，并给出详细的解决方案。
在方案输出中，需要包括数据分析结果、程序代码、图表等内容。
四、课程设计目标通过本课程设计，学生将达到以下目标：1.掌握热力学基本定律及其应用。
2.运用计算机编程解决实际问题，提高解决问题的能力。
3.锻炼数据采集、处理和分析的实际能力。
4.学习整合各种工具，输出具有可行性的解决方案。
五、课程设计评估课程设计的评估将会按照以下两个方面进行：1. 理论评分评估学生对于热力学原理的掌握程度，包括基本热力学定律、热力学循环模拟等方面，并以作业、考试等形式进行答辩。
2. 实践评分评估学生在实践中的能力表现，包括数据采集、编程实现、分析结果等，并以课程设计报告等形式进行答辩。
六、课程设计总结本课程设计通过实际案例，让学生深入理解热力学知识在工程中的应用，提高学生对于工程热力学的理论理解和实践能力。
《工程热力学》课程引入思维导图的教案设计
《工程热力学》课程引入思维导图的教案设计工程热力学课程引入思维导图的教案设计引言：工程热力学是工程学的重要基础课程，通过学习该课程，学生可以掌握能量守恒、热力学循环等方面的知识，为实际工程问题的解决提供理论支持。
然而，由于该课程内容较为抽象和复杂，学生容易迷失在大量的知识点中。
为了提高学生的学习效果和思维能力，本文将介绍一种以思维导图为辅助工具的教学方法，以帮助学生更好地理解和应用工程热力学的知识。
第一部分：教学目标的设定为了明确教学目标，我们首先需要明确学生应该具备的知识和能力。
基于工程热力学课程的特点和要求，本文设定如下教学目标：1. 掌握热力学基本概念和定律的核心内容；2. 理解能量守恒、热力学循环等重要概念的物理意义；3. 能够运用热力学知识解决工程实际问题；4. 培养学生的思维能力，提高问题解决能力和创新能力。
第二部分：教学内容的设计1. 热力学基本概念和定律的讲解- 热力学的定义和研究对象- 系统、界面和环境的概念- 热平衡、温度和热力学温度的关系- 热力学过程和非热力学过程- 热力学定律的描述和应用2. 能量守恒的讲解与实例分析- 能量转化与能量守恒的概念- 封闭系统和开放系统的能量守恒原理- 能量守恒方程的推导和应用- 基于能量守恒原理解决工程实际问题的例题讲解3. 热力学循环的理解与计算- 热力学循环的定义和分类- 热力学循环的工作原理和效率- 卡诺循环的特点和性能- 基于热力学循环进行工程实际问题分析的案例讲解第三部分：教学方法的选择为了增强学生的学习兴趣和参与度，本教案将结合思维导图的使用，引导学生扩展思维，建立热力学知识的关联和整体认知。
具体教学方法如下：1. 导入思维导图- 在课前准备阶段，教师制作与热力学课程内容相关的思维导图，并在课堂上以投影或板书形式呈现给学生。
- 学生观察思维导图，尝试理解思维导图的结构和主要内容。
2. 讲解热力学知识点- 以思维导图为线索，教师逐个讲解思维导图上的热力学知识点，利用图文并茂的方式进行讲解。
工程热力学课程设计
工程热力学课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握工程热力学基本概念，如系统、状态、过程、能量等；2. 掌握热力学第一定律和第二定律的基本原理及其应用；3. 掌握理想气体、实际气体及其状态方程，了解不同类型的热力学过程；4. 了解热力学循环的基本原理，掌握卡诺循环、布雷顿循环等典型循环的分析方法。
技能目标：1. 能够运用热力学基本原理分析和解决实际问题，如热机效率计算、热力学过程分析等；2. 能够正确绘制和应用P-V图、T-S图等热力学图解，提高问题解决能力；3. 能够运用所学知识，对实际热力学系统进行简单设计和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对工程热力学的兴趣和热情，激发学习积极性；2. 培养学生的科学思维和创新意识，敢于提出问题、解决问题；3. 培养学生的团队合作精神，提高沟通与协作能力；4. 增强学生的环保意识，认识到热力学在节能减排中的重要作用。
本课程针对高中年级学生，结合学科特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。
课程注重理论联系实际，提高学生的知识水平和实践能力，培养学生的科学素养和工程意识。
通过本课程的学习，使学生能够掌握热力学基本原理，具备分析和解决实际问题的能力，为后续相关课程学习和工程实践打下坚实基础。
二、教学内容1. 热力学基本概念：系统、状态、过程、能量等；教材章节：第一章第一节进度安排：2课时2. 热力学第一定律和第二定律：能量守恒、熵增原理；教材章节：第一章第二节、第三节进度安排：4课时3. 理想气体和实际气体：状态方程、压缩因子；教材章节：第二章第一节、第二节进度安排：4课时4. 热力学过程：等温过程、等压过程、绝热过程、等熵过程；教材章节：第三章进度安排：6课时5. 热力学循环：卡诺循环、布雷顿循环、郎肯循环；教材章节：第四章进度安排：6课时6. 热力学图解：P-V图、T-S图的应用；教材章节：第五章进度安排：4课时7. 热力学案例分析：热机效率计算、热力学过程分析；教材章节：第六章进度安排：4课时本教学内容根据课程目标进行选择和组织，确保科学性和系统性。
对“工程热力学及传热学”课程教学的几点思考
对“工程热力学及传热学”课程教学的几点思考【摘要】本文讨论了工程热力学及传热学课程教学的重要性和关注点，以及评估教学效果的方法。
在课程内容设置上，应优化内容以符合学生学习需求；在教学方法上，应创新教学方式以提高教学效果。
实践教学在该课程中尤为重要，能够帮助学生将理论知识应用到实际中。
课程评估与反馈是评估教学效果的重要手段，而整合与更新教学资源则能够提升教学质量。
通过提高课程教学质量、激发学生学习兴趣以及促进学生全面发展，可以进一步提高工程热力学及传热学课程的教学效果和学习成果。
【关键词】工程热力学、传热学、课程教学、学习、教学效果、课程内容、教学方法、实践教学、课程评估、反馈、教学资源、课程质量、学习兴趣、全面发展。
1. 引言1.1 课程教学的重要性课程教学的重要性在于其对学生的全面发展具有重要的促进作用。
通过工程热力学及传热学的课程教学，学生可以系统地学习到相关的知识和理论，掌握基本的计算方法和应用技能，培养自己的分析和解决问题的能力。
这些都是在工程实践中必不可少的能力，因此课程教学的重要性不言而喻。
课程教学还可以帮助学生建立正确的学习态度和方法，培养他们的自主学习能力和团队合作精神。
而且，通过课程教学，学生还能了解到工程热力学及传热学在实际工程领域中的应用和发展趋势，为他们未来的职业发展奠定坚实的基础。
工程热力学及传热学的课程教学至关重要，不仅可以培养学生的专业能力和实践技能，还可以促进他们的全面发展。
我们需要重视课程教学，不断完善教学内容和方法，提高教学质量，开发学生的潜力，使他们成为具备竞争力的优秀工程技术人才。
这样，不仅可以满足社会对人才的需求，也可以为我国的工程事业发展作出贡献。
1.2 学生学习的关注点学生学习的关注点包括学习动机、学习方式和学习效果。
学生的学习动机是影响他们学习效果的重要因素之一。
在学习工程热力学及传热学这门课程时，学生可能会面临一些挑战和困难，例如理论较为抽象、数学运用较为复杂等，因此需要有积极的学习动机来克服这些困难。
《工程热力学》电子讲稿-all
第0章绪论一、相关知识1。
能源与能量的利用能量一切物质都具有能量。
能源:提供各种有效能量的物质资源。
暖气—热能；风—风能；太阳—太阳能；原子—原子能，汽、柴油-化学能。
能量的利用过程实质是能量的传递和转换过程，参看课本图0—1。
大多数的能量以热能的形式被利用.热能的直接应用——供热、采暖热能的动力应用——转化为机械能或电能2.热力学热力学：一门研究物质的能量、能量传递和转换以及能量与物质性质之间普遍关系的科学. 工程热力学：研究热能与其他形式能量（主要为．．．机械能．．．）之间的转换规律及其工程应用,是热力学的工程分支。
3.常见的能量转换装置（1）蒸汽动力装置锅炉（2) 内燃机汽油机/ 柴油机(3）燃气轮机航空发动机、机车（4) 蒸汽压缩制冷装置冷库、空调四种装置都是热能与机械能的相互转换。
二、课程内容1.基本概念及定律（基础）热力系统、状态参数、平衡态、热力学第一定律、第二定律等等.U（热力学能）、H(焓）、S（熵Entropy）、Ex（Exergy)、An（Anergy）热力学第0定律：两个系统分别与第三个系统处于热平衡，则两系统彼此也必然处于热平衡。
热力学第1定律：热能作为一种能量形态，可以和其它能量形态相互转换，转换中能量的总量守恒。
热力学第2定律:一切自发实现的涉及热现象的过程都是不可逆的。
热力学第3定律：当趋于绝对零度时，各种物质的熵都趋于零.2.能量转换过程和循环的分析研究及计算方法（方法）热能 机械能提高热效率大气中的热能能否利用？抽掉中间挡板是否做功？3.能量转换过程常用工质的热力性质（工具）水、氧气、空气、氨（制冷剂）4.化学热力学（第十三章，自学）（补充) 燃料的燃烧基础+方法+工具+(补充）三、研究方法热力学按研究方法分1。
宏观热力学（经典)宏观热力学：以热力学第一第二定律为基础，简化模型，推导公式得出结论，结果可靠。
不足：未考虑分析原子结构，无法说明热现象本质及其内在原因。
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。
工程热力学与传热学课程设计
工程热力学与传热学课程设计课程概述工程热力学与传热学是机械工程专业的一门重要课程。
它主要研究热力学基本原理和热力学系统的性质，以及物质内部的热传递、质量传递和动量传递规律。
通过本门课程的学习，学生能够建立并熟练运用热力学和传热学基础理论来解决实际工程问题。
本课程设计旨在帮助学生加深对热力学和传热学的理解，通过实际案例进行分析和解决问题，提高学生的实际操作能力。
设计内容本课程设计分为两个部分：热力学实验和传热学实验。
热力学实验热力学实验是通过实验装置和仪器，测试和分析热力学基础理论在实际中的应用。
本次实验的目的是测量和分析水在不同温度下的物理性质。
实验装置及仪器实验装置主要包括：恒温水浴、测量热电偶、温度计、电源等。
其中恒温水浴用于控制水的温度，测量热电偶和温度计用于测试不同温度下水的物理性质。
实验步骤和数据处理1.准备恒温水浴，测量恒温水浴的温度，保证水浴温度的稳定。
2.准备好测量热电偶和温度计，并将其插入水中进行温度测量。
3.测量并记录不同温度下水的密度、比热容和导热系数。
4.对实验数据进行处理，绘制出水密度、比热容和导热系数与温度的函数关系图。
传热学实验传热学实验是通过实验装置和仪器，测试和分析传热学基础理论在实际中的应用。
本次实验的目的是测量和分析水在不同情况下的传热特性。
实验装置及仪器实验装置主要包括：恒温水浴、传热仪、温度计、电源等。
其中恒温水浴用于使水达到稳定温度，传热仪用于测试传热系数。
实验步骤和数据处理1.准备恒温水浴，将传热仪放入恒温水浴中。
2.调整水浴温度及传热仪温度，使水和传热仪达到稳定温度。
3.测量并记录不同温度差下的传热系数。
4.对实验数据进行处理，绘制出传热系数与温度差的函数关系图。
结束语本次课程设计通过实验测试的方式，增加了学生对工程热力学与传热学的实际操作能力和深入理解。
希望学生们通过本次实验，加深对热力学基础理论的理解，提高科学实验的操作和数据处理能力，增强对传热学应用的理解和创新能力。
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1课程学习1.1热力学基本定律1.1.1热力学基本概念及定义第一节热力系热力系：由界面包围着的作为研究对象的物体的总和。
按热力系与外界进行物质交换的情况可将热力系分为：闭口系(或闭系)--与外界无物质交换，为控制质量(c.m.)；开口系(或开系)--与外界之间有物质交换，把研究对象规划在一定的空间范围内，称控制容积(c.v.)。
按热力系与外界进行能量交换的情况将热力系分为：简单热力系--与外界只交换热量及一种形式的准静功；绝热系--与外界无热交换；孤立系--与外界既无能量交换又无物质交换。
按热力系内部状况将热力系分为：单元系--只包含一种化学成分的物质；多元系--包含两种以上化学成分的物质；均匀系--热力系各部分具有相同的性质；均匀系--热力系各部分具有不同的性质。
工程热力学中讨论的热力系：简单可压缩系--热力系与外界只有准静功的交换，且由压缩流体构成。
第二节热力系的描述热力系的状态、平衡状态及状态参数*热力系的状态：热力系在某一瞬间所呈现的宏观物理状况。
在热力学中我们一般取设备中的流体工质作为研究对象，这时热力系的状态即是指气体所呈现的物理状况。
*平衡状态：在没有外界影响的条件下系统的各部分在长时间内不发生任何变化的状态。
处于平衡状态的热力系各处的温度、压力等参数是均匀一致的。
而温差是驱动热流的不平衡势，温差的消失是系统建立平衡的必要条件。
对于一个状态可以自由变化的热力系而言，如果系统内或系统与外界之间的一切不平衡势都不存在，则热力系的一切可见宏观变化均将停止，此时热力系所处的状态即是平衡状态。
各种不平衡势的消失是系统建立起平衡状态的必要条件。
*状态参数：用来描述热力系平衡态的物理量。
处于平衡态的热力系其状态参数具有确定的值，而非平衡热力系的状态参数是不确定的。
状态参数的特性描述热力系状态的物理量可分为两类：强度量和尺度量（1）强度量与系统中所含物质无关，在热力系中任一点具有确定的数值的物理量。
（2）尺度量与系统所含物质有关的物理量称为尺度量。
强度量：强度量与系统所含物质的数量无关，它不具可加性.就整个系统而言，强度量对于平衡状态才有确定的参数，对于非平衡状态一般没有确定的数值.常见的强度量如压力P、温度T等.还有一些强度量是由尺度量转化而来的，尺度量对质量或是容积的微商具有强度量的性质，比容就是一个很好的例子。
尺度量：把热力系视为一个整体来定义，具有可加性的物理量称为尺度量。
常见的强度量如容积V、质量m等.对于任意给定平衡及非平衡热力系,尺度量一般具有确定的值。
状态参数是状态的单值函数。
热力系状态一定，其状态参数的数值也一定。
确定状态参数的函数称为状态函数或点函数，具有以下数学特征：*在任意过程中，当热力系从初态1过渡到终态2时，任意状态参数的变化量均等于初、终状态下该状态参数的差值，而与过程如何进行无关。
*当热力系经历一封闭的状态变化过程而又回复到原始状态时，其状态参数的变化为零，即状态函数是全微分。
第三节基本状态参数简单可压缩平衡系的状态常用可测的状态参数比容v、压力P、温度T来描述的物理量,称为基本状态参数。
密度和比容*密度是单位容积内所含物质的质量，单位为千克每立方米。
*比容是单位质量的物质所占的容积，单位为立方米每千克。
总容积V、总质量m为尺度量，但密度和比容为强度量且互为倒数，即密度*比容=1。
压力单位面积上所受到的垂直作用力称为压力。
气体的压力是由气体分子运动撞击表面，而在单位面积上所呈现的平均作用力。
1.压力的测量、表压力和绝对压力流体的压力用压力计测量,工程上常用的压力计为：弹簧压力计和U形管压力计。
由于测压仪表本身处于大气压力的作用下，表上的压力并非被测系统的真实压力，而是系统压力与当地大气压力的差值，称为表压力，用P表示。
系统的真实压力，称为绝对压力，用P表示。
P 和P 之间的关系。
压力：定义式：p=F/A气体的压力是气体分子运动撞击表面，在单位面积上所呈现的平均作用力。
压力的法定计量单位为N/m ，称为帕斯卡，符号为Pa.弹簧管压力计的基本结构：利用弹簧管在内外压差作用下产生变形，从而拨动指针转动来指示工质与环境间的压差。
温度及热力学第零定律设想有两个热力系，最初都处于平衡态。
将它们接触后将会怎样呢？热力学第零定律是由经验得到的结果不可能从其它定律中推导出来。
举个例，假如有三个球队A，B，C，A和B打成1:1，而A与C踢成2:2，当B和C比赛时并不能说它们就能打成平手，有可能B获胜或C获胜也可能两对打平。
这同热力学第零定律相同，是由经验得出的，而不可能从某个定律中推导出来。
温度标尺*概念：对温度进行定量度量，表示温度高低的尺度称为温度标，简称温标。
*理论基础：热力学第零定律*原理：物体的温度用温度计测量。
当温度计与被测系统接触时，若二者不处于热平衡，则将引起温度计中测温物质状态变化，直至二者达到热平衡时为止。
这样，可利用测温物质在两系统相互作用中所引起的某种特性变化，将被测系统温度显示出来。
*摄氏温标：在1个标准大气压下，水的冰点为0度，汽点为100度，其间分为100个分度的温度称为摄氏温度，用t表示，单位为°C。
*理想气体温标：取水的三相点的温度为0度，零点取三相点温度以下273.16度处，而在零度与三相点温度间取273.16个分度，所得到的温度标尺为理想气体温度标尺，用T表示，单位为K。
*两者的关系：t＝T－273.15第四节状态方程式、状态参数坐标图状态公理热力系状态用状态参数来描述，决定平衡热力系状态独立变量的数目等于热力系与外界交换能量的各种方式的总数。
对于组成一定的闭系，与外界相互作用除表现为各种形式的功交换外，还可能交换热量，因此，对于组成一定的闭系的给定平衡状态而言，可用n+1个独立的状态参数限定,其中n是系统可能有的准静功形式的数目,1是考虑热交换。
简单可压缩系统平衡状态参数为（n+1=1+1=）2个。
纯物质的状态方程*纯物质：组成是同一的，化学结构是处处一致的物质。
*纯物质的状态方程：各种物质具有不同的状态方程式，是物质个性的体现。
状态参数坐标图对于简单可压缩平衡热力系，可用任意两个独立状态参数组成二维平面坐标系，即为热力状态坐标系。
图中任意一点代表某一确定的平衡状态。
只有平衡状态才能在状态坐标图上用点来表示。
第五节热力工程及热力循环热力系处于平衡态时，一切不平衡势都不存在，因而其平衡态不会发生改变。
但当热力系所处的条件变化后，热力系会在不平衡势的推动下发生连续变化，这就是热力学过程，简称热准平衡过程现在考察一下在有限压差作用下的气体膨胀作功过程。
最初，热力系与外界已建立平衡，现移去一块重物，情况会怎样呢？这时看到活塞缓慢上移，一段时间后，重新到达平衡。
若同时移去四块，则活塞上移的速度加快。
通过上面的例子，可知移去重物质量愈大，突然移去后引起热力系内部的不平衡愈明显。
若将总质量为m的重物分成n小块（m=nDm），然后依次移去一小块Dm，则随n增加，Dm 减小所引起的热力系内部不平衡性也减小。
当n的数目极大而使Dm为一微小质量时，其所造成热力系内部的不平衡小到可以忽略。
此时，热力系所经历的一系列状态都无限接近于平衡状态，称这种过程为准平衡过程。
同时，由于推动活塞运动的不平衡力极小，活塞移动是无限缓慢的，这种过程又叫准静过程。
可见，热力系实施准平衡过程的条件是推动过程进行的不平衡势为无限小。
在上述例子中，热力系内外的压差为无限小，即其中p为热力系内部的压力；p surr为外界环境的压力。
由上分析，可得到以下结论：热力系的一切变化过程都是在不平衡势推动下进行的，没有不平衡就没有变化，也就没有过程。
当不平衡势为无限小时所进行的极限过程为准平衡过程。
热力循环封闭的热力过程称为热力循环。
此时，热力系从某一初态出发经历一系列状态变化后又回到初态，如下图中的封闭过程1-2-3-4-1。
系统实施热力循环的目的是通过热力系的状态变化实现预期的能量转换。
工程上最常见的是两类循环：热机循环和制冷机(或热泵)循环。
热机循环的工作原理如左图，其目的是实现热功转换，即从高温热源取得热量Q，而对外作功W。
为对外输出有效功量，循环膨胀功应大于压缩功。
其循环过程表示在p－V图上，为顺时针方向。
制冷机（或热泵）循环的目的在于将热量从低温物体取出并排向高温物体如左图所示，为此需要消耗外功，故循环在p－V图上沿1-4-3-2-1进行。
通常称热机循环为正循环，制冷机或热泵循环称为逆循环。
循环指标*正循环（1）循环净作功量：（2）循环的经济性循环的经济性用热效率来衡量*逆循环（1）循环净功量：（2）循环的经济性循环的经济性用工作系数来衡量：==强度量：强度量与系统所含物质的数量无关，它不具可加性.就整个系统而言，强度量对于平衡状态才有确定的参数，对于非平衡状态一般没有确定的数值.常见的强度量如压力P、温度T等.还有一些强度量是由尺度量转化而来的，尺度量对质量或是容积的微商具有强度量的性质，比容就是一个很好的例子。
尺度量：把热力系视为一个整体来定义，具有可加性的物理量称为尺度量。
常见的强度量如容积V、质量m等.对于任意给定平衡及非平衡热力系,尺度量一般具有确定的值。
压力：定义式：p=F/A气体的压力是气体分子运动撞击表面，在单位面积上所呈现的平均作用力。
压力的法定计量单位为N/m ，称为帕斯卡，符号为Pa.弹簧管压力计的基本结构：工作原理利用弹簧管在内外压差作用下产生变形，从而拨动指针转动来指示工质与环境间的压差。
1.1.2能量与热力学第一定律第一节热力学第一定律的实质能量转换与守恒定律的内容和意义*内容：“自然界一切物质都具有能量。
能量不可能创造，也不可能消灭，而只能在一定条件下从一种形式转化为另一种形式。
在转换中，能量的总量恒定不变。
”*意义：能量的转换反映了运动由一种形式转变为另一种形式的无限能力，能量守恒反映了物质世界中运动不灭的事实。
热力学第一定律*实质：能量守恒—热力学第一定律是能量转换与守恒定律在热力学中的应用，确定了热力过程中各种能量在量上的相互关系。
*含义：在任何发生能量传递和转换的热力过程中，传递和转换前后能量的总量维持恒定”。
*应用范围: 热力学第一定律是对参与过程的各种能量进行量的分析的基本依据，是一个普遍的自然规律，存在于一切热力过程中，并贯穿于过程的始终。
第二节功热力系与外界传递能量的方式作功和传热—热力系与环境之间在不平衡势的作用下发生能量交换所实施的热力过程。
功*热力学定义: 功是物系间相互作用而传递的能量。
当系统完成功时，其对外界的作用可用在外界举起重物的单一效果来表示。
*符号规定：系统对外界作功，功为正；外界对系统作功，功为负。
*法定计量单位:焦耳，符号为J。
1J功的物理意义:物体在1N力的作用下产生1m位移时所完成的功量。