工程热力学-武器发射工程教学大纲

《工程热力学》课程教学大纲

课程代码：110432005

课程英文名称：Engineering Thermodynamics

课程总学时：32 讲课：32 实验：0 上机：0

适用专业：武器发射工程

大纲编写（修订）时间：2017年5月

一、大纲使用说明

（一）课程的地位及教学目标

热力学是研究热能与热现象有关的能量转换规律的科学，而工程热力学就是将热力学的基本理论应用于工程技术领域，它是武器系统与发射工程的专业基础课。通过课程的学习，使学生掌握热力学的基本概念和基本定律，掌握能量转换规律，能够正确运用热力学的基本原理和定律进行热力过程和热力循环的分析和计算，建立合理、有效利用能源的概念，为学生学习专业课提供必要的基础理论知识。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求

了解工程热力学的研究对象及主要研究内容，研究方法和学习方法。掌握热力学的基本概念、理想气体的热力性质、热力过程、热力学第一、第二定律；掌握实际气体的流动过程和热力性质。

（三）实施说明

本课程的特点是以培养学生研究热能与其它能量转换规律的技能为目的，在教学中应采用先进的、直观的教学手段——多媒体教学，以使学生很容易理解教学内容。

（四）对先修课的要求

高等数学大学物理

（五）对习题课、实践环节的要求

习题主要在于巩固所学的理论，培养学生运用理论解决实际问题的能力，因此课外习题不应少于20题。

（六）课程考核方式

1. 考核方式：考试

2. 考试目标：掌握热力学的基本概念、理想气体的热力性质、热力过程、热力学第一、第二定律；掌握实际气体的流动过程和热力性质分析。

3. 成绩构成：最终理论考试、平时考核（包括作业、小测验等）成绩的总和。其中期末笔试成绩占70%，平时考核占30%。

（七）参考书目

《工程热力学(第4版)》，沈维道等编，高等教育出版社，2007

二、中文摘要

工程热力学是一门专业基础课程，主要用于解决武器系统与发射工程专业所涉及的热能转化为其他形式能的过程。该课程介绍热力学的基本内容和理论，解释热量的转化原则，讲解如何去分析传热过程及热能的循环。

三、课程学时总体分配表

四、大纲内容

第1部分基础知识

总学时(单位：学时):4 讲课:4 实验:0 上机:0

第1.1部分热能及其利用（讲课2学时）

具体内容:

1) 热能及其利用；

2) 热力学发展简史。

第1.2部分工程热力学的主要内容及研究方法（讲课2学时）具体内容:

1) 工程热力学的主要内容；

2) 工程热力学的研究方法。

重点：

工程热力学的主要内容及研究方法

难点：

工程热力学的研究方法

习题：

简述工程热力学的主要内容及研究方法

第2部分基本概念及定义

总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0

具体内容：

1）热能和机械能相互转换的过程；

2）热力系统；

3）工质的热力学状态及其基本状态参数；

4）平衡状态、状态方程式、坐标图；

5）工质的状态变化过程；

6）过程功和热量；

7）热力循环。

重点：

工质的热力学状态及其基本状态参数

难点：

热力循环

习题：

有关重点内容的思考题和状态方程的运用

第3部分热力学第一定律

总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0

第3.1部分热力学第一定律的实质（讲课2学时）

具体内容：

1) 热力学第一定律的实质；

2) 热力学能和总能。

第3.2部分能量的传递和转化（讲课2学时）

具体内容：

1) 能量的传递和转化；

2) 焓。

第3.3部分热力学第一定律的基本能量方程式（讲课2学时）具体内容：

1) 热力学第一定律的基本能量方程式；

2) 开口系统能量方程式；

3) 能量方程式的应用。

重点：

热力学第一定律的实质

难点：

热力学第一定律的基本能量方程式

习题：

能量方程的运用

第4部分气体的性质

总学时(单位：学时):2 讲课:2 实验:0 上机:0

具体内容：

1)理想气体的概念；

2)理想气体的比热容；

3)理想气体的热力学能、焓和熵。

重点：

理想气体的概念

难点：

理想气体的热力学能、焓和熵

习题：

热力学能、焓和熵的计算

第5部分气体的基本热力过程

总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0

第5.1部分理想气体的可逆多变过程（讲课2学时）

具体内容：

理想气体的可逆多变过程

第5.2部分四个基本热力过程（讲课2学时）

具体内容：

1) 定容过程；

2) 定压过程；

3) 定温过程；

4) 绝热过程。

第5.3部分理想气体热力过程综合分析（讲课2学时）

具体内容：

理想气体热力过程综合分析

重点：

理想气体的可逆多变过程

难点：

理想气体热力过程综合分析

习题：

各热力过程计算公式的运用

第6部分热力学第二定律

总学时(单位：学时):6 讲课:6 实验:0 上机:0

第6.1部分热力学第二定律的定义（讲课2学时）

具体内容：

1) 热力学第二定律的定义；

2) 卡诺循环和多热源可逆循环分析。

第6.2部分熵、热力学第二定律的数学表达式（讲课2学时）具体内容：

1) 卡诺定理；

2) 熵；

3) 热力学第二定律的数学表达式。

第6.3部分孤立系统熵增原理（讲课2学时）

具体内容：

1) 熵方程；

2) 孤立系统熵增原理。

重点：

热力学第二定律

难点：

孤立系统熵增原理

习题：

热力循环的运用。

第7部分实际气体的性质