热工学基础
热工学基础
答案：一、填空1. 物质种类、温度、0.2w/(m.k)2. 层流、紊流（湍流）、粘性、雷诺数3. 物体的性质、表面状况、温度4. 状态参数、强度参数、广延参数5. 气体分子本身不占有体积、气体分子之间没有相互作用力6. 增加、减少7．导热、对流、热辐射二、简答题1. 答：影响对流换热的因素：流体的流动起因、流体的流动状态、流体的相变、流体的物理性质、换热表面的几何尺寸、形状与大小。
2. 答：(1)黑体：若物体能完全吸收外来的投射能量，即=1，这样的物体称为绝对黑体，简称黑体；（2）白体：若物体能完全反射外来的投射能量，即=1，这样的物体称为绝对白体，简称白体；（3）透明体：若物体能完全透射外来的投射能量，即=1，这样的物体称为透明体或透热体。
3. 答：（1）准静态过程：若过程进行的极其缓慢，则系统在每一瞬间的状态都无限接近于平衡状态，或者说只是无限小地偏离平衡状态，该过程称为准静态过程。
（2）可逆过程：系统在经历某一过程之后沿原路线反向进行，若系统和外界都能够回复到它们各自的最初状态，则该过程称为可逆过程。
（3）二者的区别与联系：可逆过程必定是准静态过程，而准静态过程未必是可逆过程，它只是可逆过程的条件之一，没有机械摩擦等损失的准静态过程才是可逆过程。
4. 答：卡诺循环效率444.0540300112==-=T T c η 设计的热力设备的效率45.0145.0==η 因为ηc <η，故该热力设备不能实现。
三、计算题1. 课本例题3-2（P45）2. 课本例题4-1（P64）3. 课本例题1-4（P10）4. 课本例题0-1（P123）5. 课本例题12-1（P162）。
1.1建筑热工学基础
房格尔根据人体舒适时，人体热感觉与上 述六个参数的定量关系，建立起PMV指标系统， 把PMV系统值按人的热感觉分成七个等级， PMV指标与热感觉的关系见表：
PMV值与人体热感觉的关系
PMV 热感 觉 -3 寒冷 -2 冷 -1 稍冷 0 适中 1 稍热 2 热 3 炎热
房格尔通过大量实验获得在PMV值上感到不 满意等级的热感觉人数占全部人数的百分比 即预测不满意百分比（PPD），绘出了PMVPPD曲线，从而形成了PMV-PPD评价办法。
1）有效温度ET （Effective Temperature） 1. 1923~1925，美国，Yaglon提出。 2. 包含因素：气温、空气湿度和气流速度。 3. 评价依据：人的主观反映。
B室 A室 相对湿度 相对湿度为100% 气流速度 气流速度为0.1m/s 温度？ 温度 为B室的有效温度 图1-2有效温度的定标实验
相对湿度( )能够恰当地表示空气的干、湿 程度。建筑热工设计中广泛使用。 绝对湿度( f )是空气调节工程设计的重要参 数。
3)露点温度
• 由（1-6）式，T降低，Ps减小。含湿量不 变，当φ=100%时，继续降温，水蒸气析出， 此时温度为“露点温度”。 露点温度是在大气压力一定、空气含湿量 不变的情况下，未饱和的空气因冷却而达 到饱和状态时的温度。用td（℃）表示。 • 冬天在寒冷的地区，窗玻璃内表面冷凝水、 霜。
• 早先温度指标不包括辐射热的作用，后来 做了修正，用黑球温度代替空气温度，称 为新有效温度。 黑球温度也叫实感温度,标志着在辐射热环 境中人或物体受辐射和对流热综合作用时, 以温度表示出来的实际感觉。所测的黑球 温度值一般比环境温度也就是空气温度高 一些。
新有效温度与热感觉关系：
《热工学基础》绪论+1-3单元
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2 本课程的学习目的及主要内容
• 《热工理论基础》包括工程热力学和工程传热学两部分。一般意义上说，二者均属于 应用科学的范畴，即从工程技术的角度去研究热能利用、热能转换、热能传递、热能 输送的规律和方法，以及实现上述目的所涉及的工作物质的热力学、传热学性质。作 为建筑设备类专业的专业基础课程，从高职教育的需求上说，《热工理论基础》教学 目的就是使学生对本专业工程实际所涉及到的工程热力学、工程传热学知识有一个基 本的了解和掌握，从而为下一步的专业课程学习和今后的工作实践打下基础。
• 图中设备10即可认为是我们室内的散热器。 • 上述的供热系统运行涉及到水蒸气的定压汽化等热力学过程及工作物质通过换热器吸
热、放热等传热过程，所用工作物质为水或水蒸气。
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• （2）空气调节系统 • 空气调节系统的作用是将空气经过过滤、去湿或加湿、加热或冷却后，以一定的速度
和方式送入空调房间以满足使用者在温度、湿度、洁净度（包括新鲜度）、速度（简 称四度）等方面要求。图0.2是夏季空调系统工作示意图。图中室外新风（如35℃）经 过风阀在混合室1中与部分回风（为节能而采用，温度约26℃）混合后，经过滤器2， 在喷淋室3被冷冻水（供水7℃，回水12℃）冷却去湿、经设备5再加热（尽量不再加热 以节能）后（约20℃左右）由风机6通过风管送至空调房间7，吸收房间热量，温度升 高，再将部分回风送至混合室，其余部分排至室外大气中。
• 图中设备1为蒸汽锅炉，其作用相当于一个换热器，是将燃料（煤、燃气、燃油）的化学能通过 燃烧转化为热能后，经锅炉换热面将水加热为高温高压的蒸汽（即将热能传递给蒸汽），蒸汽 经过管道可直接送到热用户进行采暖（设备10）或作其它用途（设备13），也可通过设备7（换 热器）将水加热后用于热水供暖。蒸汽放热后凝结为水，进入设备8，再经水泵9加压后进入锅 炉继续吸热变为蒸汽。而设备2循环水泵则是使供热管网中的回水（约50℃~70℃）经设备7加热 到70℃~95℃后输送到热用户进行供暖，散热后再返回吸热。
《热工学基础》教学大纲.doc
天津国土资源和房屋职业学院课堂教学大纲课程名称：热工学基础课程代码： ________ 06030091 ______________使用专业：物业设施管理（智能建筑方向）执笔者： _____________ 瓦超_____________系（部）主任签字： _____________________制定日期：2014 年 1 月修订日期：年月课程代码：06030109课程类别：职业基础课总课时数：48编写日期：2014年1月20日一、适用专业课程名称：热工学基础适用专业：物业设施管理(智能建筑方向) 执笔人：孟超审核人：郝江霞《热工学基础》课程教学大纲本教学大纲适用于土建类建筑设备类专业，本大纲的教学对象是高职学院物业设施管理专业三年制学生。
二、教学目的和要求L教学目标本课程以掌握基本概念为主要目的，立足于工程实际，培养学生认识问题、分析问题、基本解决问题的能力。
帮助学生基本掌握热工学基础知识，了解提高其热效率的基本途径和方法，并能应用所学的知识，对简单问题进行计算，为学习专业知识奠定必要的热力分析与热工计算的理论基础和基本技能。
2教学要求通过学习热工学基础这门专业基础课，应达到下列基本要求：(1)掌握工质气体状态参数、理想气体状态方程，并能进行气体基本热力过程的分析和简单计算；(2掌握热力学第一定律的实质及其能量方程的应用；(3)掌握热力学第二定律的实质和意义；(功掌握卡诺循环及卡诺定律、热泵的理论基础；(5) 了解水蒸气的热力性质及相应的图表，并能应用这些图表进行简单热力过程的分析和计算；(理解气体和蒸汽的节流、气体压缩与制冷循环的基本原理及工程应用;(7)理解导热、对流、辐射三种基本热量传递方式的基本定律及应用;(肉掌握稳态导热、简单非稳态导热、对流换热、辐射换热的简单计算；(9 了解平壁、圆筒壁、肋壁稳定传热的计算方法；(10 了解传热增强与削弱的方法与措施；(11)理解换热器的类型、换热原理、基本构造；(1刀掌握换热器的性能评价与选用计算；(13) 了解建筑物相关热工学的基本原理，强化对建筑热工学与土建施工之间的关系。
热工学基础
热工学基础第一章 工质与热力系统1、工质：各种形式能量的转换或转移，通常都要借助一种携带热能的工作物质来完成，这种工作物质称为工质。
2、温度：实用温标（t ）、理论温标（T ） t=T —273.153、准静态过程、可逆过程及其联系与区别 准静态过程：若过程进行的极其缓慢，则系统在每一瞬间的状态无限接近平衡状态，或者说，只是无限小的偏离平衡状态，该过程则为准静态过程。
可逆过程：系统在经历某一过程之后沿原路线方向进行，若系统和外界都能够回复到它们各自的最初状态，这过程成为可逆过程（它是指可能性，不是指必须回到最初状态的过程）。
联系与区别：可逆过程必定是准静态过程，而准静态过程未必是可逆过程。
它只是可逆过程的条件之一，没有机械摩擦损失的准静态过程是可逆过程，可逆过程是准静态过程的进一步理想化。
4、系统储存能=系统内部储存能（内能）+系统外部储存能（动能和位能）5、功量和热量：功量是除温度差外，不平衡势差作用下外界传递的能量，包括膨胀功和轴功；热量是热力系统通过边界与边界交换的能量中除了功的部分，是外界与系统之间所传递的能量，不是系统本身具有的能量。
第二章 热力学第一定律1、热力学第一定律：主要说明热能与机械能在转换过程中能量守恒。
2、热力学第一定律的基本表达式：输入系统的能量—系统输出的能量=系统储存能的变化3、闭口系统热力学第一定律解析式：Q=△U+W ；对于1千克工质：q=△u+w ；对于微元热力过程：w du q δδ+=4、焓：是物质进出开口系统时带入或带出的热力学能与推动功之和，是随物质一起转移的能量，它是宏观的状态参数，同时存在于闭口系统中。
H=u+pv(j ／kg)5、5kg 气体在热力过程中吸热70kj,对外膨胀做功50kj 。
该过程中内能如何变化，每千克气体内能的变化为多少？（p17例2-1、2-2）6、2Kg 气体在压力0.5Mpa 下定压膨胀，体积增大了0.12m 2，同时吸热60kj.求气体内能的变化。
《热工学基础》教学大纲
天津国土资源和房屋职业学院课堂教学大纲课程名称：热工学基础课程代码：使用专业：物业设施管理（智能建筑方向）执笔者：孟超系（部）主任签字：制定日期：2014 年 1 月修订日期：年月《热工学基础》课程教学大纲课程代码：课程名称：热工学基础课程类别：职业基础课适用专业：物业设施管理（智能建筑方向）总课时数：48 执笔人：孟超编写日期：2014 年 1 月 20 日审核人：郝江霞一、适用专业本教学大纲适用于土建类建筑设备类专业，本大纲的教学对象是高职学院物业设施管理专业三年制学生。
二、教学目的和要求1.教学目标本课程以掌握基本概念为主要目的，立足于工程实际，培养学生认识问题、分析问题、基本解决问题的能力。
帮助学生基本掌握热工学基础知识，了解提高其热效率的基本途径和方法，并能应用所学的知识，对简单问题进行计算，为学习专业知识奠定必要的热力分析与热工计算的理论基础和基本技能。
2.教学要求通过学习热工学基础这门专业基础课，应达到下列基本要求：（1）掌握工质气体状态参数、理想气体状态方程，并能进行气体基本热力过程的分析和简单计算；（2）掌握热力学第一定律的实质及其能量方程的应用；（3）掌握热力学第二定律的实质和意义；（4）掌握卡诺循环及卡诺定律、热泵的理论基础；（5）了解水蒸气的热力性质及相应的图表，并能应用这些图表进行简单热力过程的分析和计算；（6）理解气体和蒸汽的节流、气体压缩与制冷循环的基本原理及工程应用；（7）理解导热、对流、辐射三种基本热量传递方式的基本定律及应用；（8）掌握稳态导热、简单非稳态导热、对流换热、辐射换热的简单计算；（9）了解平壁、圆筒壁、肋壁稳定传热的计算方法；（10）了解传热增强与削弱的方法与措施；（11）理解换热器的类型、换热原理、基本构造；（12）掌握换热器的性能评价与选用计算；（13）了解建筑物相关热工学的基本原理，强化对建筑热工学与土建施工之间的关系。
三、教学内容和要求（一）绪论1.主要内容课程的性质和任务；课程研究对象及主要内容；热能及其利用；课程与专业的关系。
大一热工学基础知识点总结
大一热工学基础知识点总结热工学是工程热力学的一部分，研究热能与机械能之间的转化关系以及热力系统的性质和运行规律。
在大一的学习中，我们学习了一些热工学的基础知识点，下面将对这些知识点进行总结。
一、热力学基本概念1. 系统与环境：热力学中，我们研究的对象称为系统，而系统外部的一切都称为环境。
2. 状态和过程：系统在某一时刻的特定条件下所具有的性质称为系统的状态，而系统从一个状态变化到另一个状态的过程称为过程。
3. 热平衡与热力学平衡：系统与环境之间无热交换和无功交换的状态称为热平衡，而系统内各部分之间无微观流动和无宏观运动等变化的状态称为热力学平衡。
二、热力学定律1. 第一法则（能量守恒定律）：能量不会凭空消失或产生，只能从一种形式转化为另一种形式，即能量的输入和输出必须平衡。
2. 第二法则（热力学第一定律）：能量自发流动的方向是从高温物体向低温物体，不可逆过程中总是有熵增加。
三、气体状态方程1. 理想气体状态方程：PV = nRT，其中P为气体压力，V为体积，n为物质的摩尔数，R为气体常数，T为温度。
2. van der Waals方程：(P + a/V^2)(V - b) = nRT，修正了理想气体状态方程对实际气体性质的不足。
四、热力学循环1. 卡诺循环：由两个等温过程和两个绝热过程组成的循环，是一个完全可逆的循环。
2. 热机效率：热机的等效传热效率为η = (Q1 - Q2) / Q1，其中Q1为热量输入，Q2为热量输出。
3. 逆卡诺循环：是卡诺循环的逆过程，用来冷却物体。
4. 热泵效率：热泵的等效传热效率为η = Q1 / (Q1 - Q2)，其中Q1为热量输入，Q2为热量输出。
五、热力学性质1. 焓：在常压下，单位质量物质的焓称为比焓，表示为h。
比焓可以用来计算物质的热量变化。
2. 熵：熵是一个系统的无序程度的度量，表示为S。
熵增加代表系统向着混乱状态发展。
3. 压力、体积、温度、比容、比熵等物理量之间的关系可以通过热力学过程和状态方程得到。
热工学基础期末总结
热工学基础期末总结一、引言热工学是工程热力学的基础学科，主要研究能量的转化与传递规律，涉及到热能的产生、利用和转换。
通过本学期的学习，我对热工学的基本概念和原理有了更深入的理解，并且掌握了一些基本的计算方法和实际应用技能。
在此总结中，我将对本学期学习的内容进行回顾和总结，以加深对热工学的理解。
二、热力学基本概念与原理1. 热力学系统：热力学系统是指一个物体或一组物体，通过边界与外界分隔开来，系统内部可以发生能量和物质的相互作用。
2. 热力学性质：包括压力、温度、体积、质量等，是描述系统状态的物理量。
3. 状态方程：描述热力学系统各状态参数之间的关系，例如理想气体状态方程和柯西状态方程等。
4. 热力学过程：系统从一个状态到另一个状态的变化过程，包括等温过程、等容过程、绝热过程等。
5. 热力学第一定律：能量守恒定律，系统的内能变化等于吸收的热量减去对外界做的功。
6. 热力学第二定律：能量的不可逆流动定律，热量只能从高温物体传向低温物体，不可逆过程总是产生熵增。
7. 热通量：单位时间内通过某个表面的热量。
8. 热工作：系统通过吸收的热量产生的对外界做的功。
三、热力学计算方法与工程应用1. 热力学图表：利用热力学图表可以根据系统参数的变化情况，直观地了解系统的状态变化和各个热力学性质的数值。
2. 热力学计算方法：可以根据系统参数和热力学性质的关系方程，计算系统的内能、熵、功、热量等。
3. 热力学循环：基于热力学的概念和原理，可以设计各种热力学循环来实现能源的转化和利用，例如卡诺循环、斯特林循环等。
4. 热力学工程应用：热力学的基本概念和原理在各个工程领域都有广泛的应用，例如燃烧工程、制冷工程、发动机等。
四、实例分析在本学期的实践教学环节中，我们开展了一系列的实验和工程应用案例分析，以加深对热工学的理解和应用。
例如，在燃烧工程实验中，我们通过控制不同燃料和氧气的比例，调整燃烧室内的温度和压力，从而改变燃烧过程的效果。
高本《热工学基础》带答案
..成人高本《热工基础》考试（A）卷班级姓名学号成绩一、填空题（每空1分，共20分）1. 工程热力学主要研究（热能）和机械能及其它形式的能量之间相互转换的规律；传热学主要研究（热量）传递的规律。
2. 表压力是气体的（绝对压力）与（大气压力）的差值。
3. 理想气体的分子是完全弹性的，分子的（体积）可忽略不计，分子之间没有（相互作用力）。
4. 闭口系统是指与外界只发生（能量交换）而无物质交换的热力系统。
5. 工质的状态参数有压力、温度、比体积、比内能、比焓、比熵等，其中基本状态参数是压力、（温度）和（比体积）。
6. 卡诺循环由两个可逆定温过程和两个（可逆绝热过程）组成。
7. 湿空气是由（水蒸气）和（干空气）组成的混和体。
8. 四冲程柴油机工作循环包括进气冲程、（压缩冲程）、（动力冲程）和排气冲程。
9. 气体的热力过程有定容过程、定压过程、定温过程、（定熵过程）和多变过程。
10. 由热能转换为机械能的热力循环称为（正向循环）。
11. 蒸汽压缩式制冷系统由：制冷压缩机、（冷凝器）、（节流阀）、（蒸发器）四大部件组成。
12. 传热的基本方式有：热传导、热对流、（热辐射）三种。
二、选择题（每题2分，共20分）1．下列单位中属于压力单位的是（C ）。
A J；B N·m；C N/m2。
2．与外界既没有能量交换，也没有物质交换的热力系统称为（C ）。
A 绝热系统；B 闭口系统；C 孤立系统。
3．在平衡状态下，（ A ）三者之间的关系称气体状态方程式。
A 压力、温度、比体积；B 压力、温度、比焓；C 温度、比体积、比熵。
4．同一理想气体在相同的温度下，定容线的斜率（ A ）定压线的斜率。
A 大于；B 等于；C 小于；5．温熵图上的（ C ）代表一个可逆过程。
A 一个点；B 两点的连线；C 一条曲线。
6. 定容过程方程式为（B ）。
A P=常数；B v = 常数；C T=常数。
7. 对外界消耗一定的机械功，而使热量从低温热源传送到高温热源的循环，称为：（C ）。
机械基础热工学与热处理技术
机械基础热工学与热处理技术热工学是机械工程领域中的一门重要学科，它研究热力学和流体力学在机械工程中的应用。
而热处理技术则是机械制造过程中的一项关键技术，它通过改变材料的结构和性能来提高机械零部件的使用寿命和性能。
一、热工学基础热工学是研究热力学、传热学和流体力学等知识在机械工程中的应用的学科。
在机械工程中，热工学的重要性不言而喻。
在机械设备中，能量的转化和传递是通过热力学和传热学来实现的。
热工学的基本原理和理论为机械工程师设计和优化热能转化设备提供了重要依据。
1.1 热力学在机械工程中的应用热力学是研究能量转化与守恒的学科，准确的热力学计算能帮助工程师分析机械设备中的能量转化过程，从而实现能量的高效利用。
例如，在汽车发动机中，热力学原理可以应用于燃烧过程的分析和优化，提高发动机的热效率和动力输出。
1.2 传热学在机械工程中的应用传热学是研究热量传递的学科，它与热工学密切相关。
在机械工程中，传热学的应用非常广泛。
例如，在热交换器中，传热学原理用于设计高效的传热管道和传热表面结构，以实现更快的热传递速度和更高的传热效率。
二、热处理技术热处理技术是机械制造过程中为改善材料性能而采用的一种工艺方法。
通过对材料进行加热、保温和冷却等处理过程，可以改变材料的结构和性能。
常见的热处理技术包括退火、淬火、回火等。
2.1 退火退火是将材料加热至临界温度后，缓慢冷却至室温的一种热处理方法。
退火能够消除材料的组织应力，提高材料的塑性和韧性，同时改善材料的加工性能和机械性能。
2.2 淬火淬火是将材料加热至临界温度并迅速冷却的热处理方法。
淬火能够使材料的组织发生相变，提高材料的硬度和强度。
淬火常用于制造需要高强度和硬度的零部件，如汽车发动机的曲轴。
2.3 回火回火是将淬火后的材料再次加热至较低的温度，然后保温和冷却的热处理方法。
回火可以减轻材料的脆性，提高其韧性和可靠性。
回火常用于对淬火后的材料进行处理，以达到平衡硬度和韧性的要求。
热工学基础知识
相似理论在对流换热中的应用： 1. 物理现象相似性质的应用：物理现象相似的性质（凡是彼此相似的现象，他们的同名相似准则必定想等。） 2. 相似准则间关系的应用：物理现象中的物理量不是单个起作用的而是由其组成的准则起作用。
1． 黑体：通常把吸收率 a=1 的物体称为黑体——一种理想的物体或表面 2． 透明体：穿透率������=1 的物体称为透明体 3． 白体：反射率等于 1 的物体称为白体（漫反射的表面）或镜体（镜面反射的表面）。
1．能源的分类：
2.新能源 概念：非常规能源，传统能源之外，刚开始开发或正在研究，有待推广的能源。 1) 大中型水电 2) 新可再生能源（小水电，太阳能，风能，现代生物质能，地热能，海洋能） 3) 传统生物质能 3.我国的发展
b) 华氏温度（F）
c) 热力学温标：（开尔文温标，绝对温标）
符号：T 单位：K
热力学第一定律：（表述）能量守恒与转换定律+公式 热力学第二定律：表述
1. 克劳修斯表述：不可能把热量从低温物体传向高温物体而不引起其他变化。（传热方向性） 2. 开尔文-普朗克表述：不可能制造只从一个热源取得热量，使之完全变为机械功而不引起其他变化的循环
发动机。（第二类永动机是不可能制成的。） 卡诺循环：
直接接触式
管壳式，肋片管式，螺旋板
蓄热式
式，板式
热管式
制造材料
金属材料热质交
换设备
合金
������������������������������
热导率是物质的固有特性之一。影响热导率的因素主要有物质的种类，物质所处的温度和压力，与材料的几何 形状没有关系。
对流换热过程的分类： 按流体运动是否与时间相关可分为 非稳态对流换热 和 稳态对流换热。 按流体运动的起因可分为自然对流换热和强制对流换热。 按流体与固体壁面的接触方式可分为内部流动换热和 外部流动换热 按流体的运动状态可分为层流流动换热和紊流流动换热 按是否发生相变或存在多相的情况分为单相流体对流换热和多相流体对流换热 相似的概念：1 几何的相似 2 物理的想象相似 相似准则：普朗特准则 格拉晓夫准则
热工学基础复习大纲
热工学基础复习大纲第一篇工程热力学第一章工质及理想气体一、状态及状态参数识记：系统的状态。
状态参数。
理解：平衡状态。
状态参数只是状态的函数。
应用：基本状态参数：热力学温度、绝对压力和质量体积，它们的测量与单位。
二、理想气体及其状态方程式识记：理想气体的物理模型（假设）。
理想气体状态方程式。
气体常数。
理解：气体量分别用1kg、mkg和nmol表示的理想气体状态方程式。
应用：理想气体状态方程式的应用。
三、气体的比热容识记：质量热容、体积热容和摩尔热容，定压热容和定容热容。
比热容比。
理解：理想气体的比定压热容和比定热容只是温度的函数。
迈耶公式。
应用：利用热容计算热量。
用理想气体比热容随温度变化的关系式计算真实比热容和平均比热容。
用比热容表计算热量。
理想气体定值比热容的使用。
四、理想气体的热力学能、焓和熵识记：理想气体热力学能、焓和熵变化量的计算式。
温熵图理解：过程中气体热力学能、焓和熵的变化量决定于过程的初状态和终状态。
理想气体热力学能和焓都只是温度的函数；熵不仅与温度有关，还与压力有关。
应用：理想气体热力学能、焓和熵变化量的计算。
在温熵图上表示热量。
五、混合气体识记：混合气体的热力性质取决于各组成气体的性质及成分。
混合气体成分表示法：质量分数、体积分数和摩尔分数，它们之间的换算关系。
理解：处于平衡状态的理想气体混合物中，各组元气体互不影响，它们的行为像各自单独存在一样充满共同的体积。
分压力定律和分体积定律。
第二章热力学第一定律一、系统及其分类识记：系统、边界与外界、工质。
理解：系统与外界的相互作用：能量交换与物质交换。
系统的分类：闭口系统与开口系统、绝热系统、孤立系统二、系统热力学能是系统状态是函数，热量和功是系统与外界之间传递的两种形式的能量。
识记：系统的内部储存能（热力学能）和外部储存能。
理解：系统的状态、过程和过程量在压容图上的图示。
应用：系统体积变化功的计算。
三、热力学第一定律及其解析式识记：热力学第一定律的表述，解析式的各种书写形式。
《热工学基础》重修提纲汇总
《热工学基础》重修提纲一、课程的性质和任务《热工学基础》是供热通风与空气调节工程、建筑水电设备等专业的专业基础课，全书包括工程热力学和传热学两部分内容，工程热力学主要介绍工质的热力性质、热力学基本定律、热力过程、热力循环等内容，传热学主要介绍导热、对流、热辐射等基本传热知识以及稳定传热和换热器选择的内容。
二、课程的基本要求1、工程热力学要求学生掌握以下内容：（1）工质及其状态参数，理想气体状态方程式；（2）闭口系统能量方程，比热容的概念，理想气体热量的计算，理想气体的主要热力过程，卡诺循环与逆卡诺循环；（3）水蒸气的基本概念、水蒸气的产生过程、水蒸气的焓熵图及水蒸气的热力过程计算；（4）湿空气的状态参数、焓湿图的应用及湿空气的基本处理过程。
2、传热学要求学生掌握以下内容：（1）热量传递的三种方式；（2）导热的概念及傅里叶定律，通过平壁及圆筒壁的稳态导热；（3）对流换热的概念及牛顿冷却公式，强制对流换热和自然对流换热的特征；（4）热辐射的概念及基本定律，黑体、黑度、角系数等基本概念，气体辐射换热的特点；（5）复合换热的概念，通过平壁、圆筒壁的传热计算，传热的增强与削弱；（6）换热器的类型及特点，换热器的热力计算。
三、思考题：1、绝对压力、表压力、真空度三者之间有何关系？2、大气压下，蒸汽锅炉压力表读数MPa p g 23.3= ，则绝对压力为 ；大气压下，凝汽器真空表读数MPa H 095.0= ，则绝对压力为 。
（大气压MPa p b 1.0=）3、压力为0.5Mpa 、温度为170℃时氮气的比体积为_____________、密度为____________、千摩尔体积为_____________。
（已知氮气的气体常数为296.81J/kg ·K ）4、准平衡过程和可逆过程有何区别和联系？5、4kg 气体在压力0.5Mpa 下定压膨胀，体积增大了0.12m3，同时吸热65kJ 。
求气体单位质量内能的变化。
热工学基础
6. 本课程创新法
1）首先，实践方面添加更多实验。例如：比热能 的测量、导热系数测量等。 2）增加参观环节。例如换热器一章，可带领学生 参观取代多媒体演示。 3）简化理论，引导学生自己往深层次推导。 4）建议学生多问，这是一门理论性很强的课程， 对于想继续深造的学生课堂知识远远不够。
谢谢，请专家批评指正！
3. 本课程效果分析
由于本课程为专业基础课，是学习本专业其余 专业课程的一个非常重要的基础。通过多届学生学 习的事实证明，本课程学习效果直接影响专业课程 学习的好坏，也就直接影响学生在用人单位对专业 知识的掌握情况；通过近几届学生调查得知，凡是 专业知识掌握牢固的学生其基础知识掌握必然很牢 固，单位工作中对问题反映较快，这也归功于本课 程对专业知识理论较重视的原因。
热工学基础
教师：
专业：
目录
1.课程简述 2.本课程内容、地位及作用 3.本课程效果分析 4.本课程教学方案设计 5.本课程教学方式和手段的运用 6.本课程创新想法
1. 课程简述
《热工学基础》为一门理论性强的课程， 教学过程中主要依据教学大纲，参考教学用 书（其中包括本科教材），借助多媒体进行 讲解，其中实践环节在热工实验室内完成； 由于其理论性较强，教材内容涉及理论推导 较深，讲解过程中无法涉及的深度将根据学 生要求进行个别辅导，以满足不同层次学生 要求。
2. 本课程内容、地位及作用
《热工基础》是建筑设备工程技术专业的一门 主要专业基础课程，其任务是为满足社会对该专业 专门人才的需要而设置的。通过本门课程的学习， 使学生获得本专业应用型中级技术人才所应具备的 热工理论基础知识和基本技能，主要内容包括工程 热力学、传热学两部分。其任务是研究热能与机械 能转换的客观规律，研究热能传递的科学。该课程 将为学习锅炉、供热工程、空气调节等专业课程奠 定重要基础及毕业后从事本专业工作奠定重要基础。
流体力学与热工基础
流体力学与热工基础流体力学与热工基础是物理学中的两个重要分支，它们研究的是流体的运动规律和热量传递机制。
本文将从流体力学和热工学的基本概念、原理和应用等方面进行阐述。
一、流体力学基础流体力学是研究流体运动规律的学科。
流体力学的基本概念包括流体、流动、压力、密度等。
流体是指能够流动的物质，可以是液体或气体。
流动是指流体的运动状态，可以是稳定流动或非稳定流动。
压力是流体对单位面积施加的力，它是流体力学中的重要参数。
密度是单位体积的流体质量，是描述流体性质的一个重要参数。
在流体力学中，流体的运动可以分为层流和湍流两种状态。
层流是指流体在管道内沿着平行且有序的路径流动，其速度分布均匀。
湍流是指流体在管道内的运动变得混乱，速度分布不均匀。
湍流具有不稳定性和不可预测性，常常伴随着能量损失和阻力增加。
因此，在工程实际中，我们常常需要通过设计和控制来减小湍流的影响，提高流体的运动效率。
二、热工学基础热工学是研究热量传递和能量转化规律的学科。
热工学的基本概念包括热量、温度、热力学等。
热量是指能够引起物体温度变化的能量传递过程。
温度是物体内部分子热运动的程度，它是衡量物体热量状态的物理量。
热力学是热学和力学的结合，研究热量和能量转化的规律和性质。
在热工学中，热量传递是一个重要的研究内容。
热量传递有三种基本方式：传导、对流和辐射。
传导是指热量通过固体或液体的分子间传递，可以通过导热系数来描述。
对流是指热量通过流体的流动传递，可以通过对流换热系数来描述。
辐射是指热量通过电磁波辐射传递，可以通过辐射传热系数来描述。
在工程实践中，我们需要根据具体情况选择合适的热量传递方式，并进行热量传递计算和优化设计。
三、流体力学与热工学的应用流体力学和热工学在工程领域有着广泛的应用。
在航空航天领域，流体力学研究可以帮助优化飞行器的气动外形和减小空气阻力，提高飞行器的性能。
在能源工程领域，热工学研究可以帮助提高能源的利用效率，减少能源的消耗。
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空气温度
主要指距地面1.5m高，背阴处的空气温度。 与地表面以导热、对流和长波辐射形式进行热交
换而被加热或冷却。对短波辐射几乎是透明体。 日较差：一日内气温的最高值和最低值之差。 年较差：一年内最冷月和最热月的月平均气温差。 年平均温度：向高纬度地区每移动 200~300 km
降低1℃。
一定温度、一定大气压力下，温度一定 时，湿空气的绝对湿度f与同一温度下 饱和湿空气的绝对湿度fmax的百分比称 为湿空气的相对湿度φ
19
湿空气的物理性质
露点温度
在湿空气的压力和含湿量保持不变的情 况下冷却空气，未饱和湿空气成为饱和 湿空气时所对应的温度叫湿空气的露点 温度，用td表示 。
湿球温度 用来测量空气状态的传统方法。
Iα+Iγ+Iτ=I0
13
非透 不同的表面对辐射的波长有选择性，黑色表 明围 面对各种波长的辐射几乎都是全部吸收，而
白色表面可以反射几乎90％的可见光。
护结 围护结构的表面越粗糙、颜色越深，吸收率 构外 就越高，反射率越低。 表面 所吸 收的 太阳 辐射 反射 吸收 热
14
太阳辐射在玻璃中传递过程
在建筑保温、隔热、
（如木材、玻
防潮设计时，都必须
璃纤维）？！
考虑到这种影响。
6
对流
发生在流体(液体、气体)中， 是指因温度不同的各部分流体之间发 生相对运动，互相掺合而传热的现象。
由于引起流体流动的动 力不同，对流的类型 可分为
自由对流：由于温度 的不同引起的对流换 热
受迫对流：由外力作 用形成的对流
26
空气温度
太阳辐射和气温变化
年较差与纬度的关系
27
空气温度的日变化
武汉九月初一天的气象数据 一天中最高气温一般出现在下午2~3时，最低气 温一般出现在凌晨4~5时。因时因地而变！
7
对流换热系数αc
热工学基础
－－－影响因素
对流换热的强弱主要 取决于层流边界层内 的换热与流体运动发 生的原因、流体运动 状况，流体与固体壁 面温差、流体的物性， 固体壁面的形状、大 小、及位置等因素
8
对流换热系数αc
－－－经验公式
对于中等粗糙度的固体表面，受迫对流换热时 的对流换热系数W/(m2·K)可按下列近似公式计算： 对于围护结构外表面：αc=（2.5~6.0）+4.2ν 对于围护结构内表面：αc= 2.5+4.2ν 其中 ν—风速（m/s）
热工学基础
1
1、热工学基础 2、室外热环境 3、人体热舒适与室内热 环境的评价
2
热工学基础
温差是传热的基本动力。 导热、对流、辐射是传热的三种基本
形式。
3
导热
指温度不同的物体各部分或 温度不同的两物体直接接触而发生的 传热现象 傅立叶定律
导热基本定律，均质材料物体内各点的热流 密度与温度梯度成正比，即：
10
射线名 称
波长范围
产生效 应
红外线 0.8~600μ 热效应 m
热射线
0.4~40μm 包括可见 光和红外 线的短波 部分
热效应 特别显 著
11
物体按其辐射特性分为黑体、灰体 和选择性辐射体（非灰体）三大类
黑体的全辐射能力 Eb(斯蒂芬—波尔兹
曼定律)
灰体的辐射本领Eλ与同 温度下黑体的辐射本领 Eλ，b的比值称为黑度
近红外线 45.2%
长波红外线 2.2%
紫外线 7.0%
可见光 45.6%
22
大气层对太阳辐射的吸收
大气质量 m 大
大
为什么太
阳高度角接
近0º和90º时
垂直面的日
射量都小？
IN = I0 P m
m = L’/L = 1/sin
23
太阳辐射强度与朝向
北纬40°的总辐射强度
24
太 阳 辐 射 能 的 去 向
表示，湿空气的总压力Pw是干空气压力 Pd和水蒸气分压力P之和
在温度和压力一定的条件下，一定容积
的干空气所能容纳的水蒸气量是有限度
的，达到限度时叫饱和湿空气，对应的
水蒸气分压力称为饱和水蒸气分压力，
用Ps表示 （附录2）
18
湿空气的物理性质
空气湿度
绝对湿度：绝对湿度是每立方米空气中 所含水蒸气的质量，用符号f表示，单 位为g／m3。
（发射率）ε
太阳！
教材图1－6 波长的分布
12
辐射的反射、吸收和透射
反射系数r：被反射的辐射能Ir 与入射辐射能Io的比值
I0
Iγ
白体(绝对白体)：能将外来
辐射全部反射的物体，r=1
Iα
黑体(绝对黑体)：能将外来 辐射全部吸收的物体，ρ=1
透明体：能将外来辐射全部 透过的物体，τ＝1
Iτ 图1.2-7 辐射热的吸 收、反射和透射
4
导热系数λ
热工学基础
是表征材料导热能 力大小的物理量， 单位：W/(m·K) 。 它的物理意义是， 物体中单位温度降 度（即1m厚的材料 的两侧温度相差1oC 时），单位时间内 通过单位面积所传
导的热量。
各种材料导热系数入的 大致范围是：
气体： 0.6
0.006～
液体： 0.07～ 0.7
金属： 420
玻璃对辐射的选择性
可见光
近红外线 长波红外线
0.8
普通玻璃的光谱透过率
15
16
辐射换热
表面间的辐射换热 量主要与表面的温 度、表面发射和吸 收辐射的能力、表 面的几何尺寸与相 对位置有关
热工学基础
17
湿空气的物理性质
水蒸气分压力
在一定的温度下，湿空气中水蒸气部分Biblioteka 所产生的压力称为水蒸气分压力，用P
2.2～
建筑材料和绝热材料： 5
导热系数λ
－－－影响因素
物质的种类
（液体、气体、 固体）、密度、 湿度、压力、温 度等。 湿度：建筑材料含水
密度：一般情况下， 密度小的材料导热 系数就小，反之就 大。 某些纤维和发 泡保温材料是特例。
后，水或冰填充了材
料孔隙中空气的位置，
导热系数将显著增大， 各向异性材料
常数项反映了 自然对流换热的影响， 其值取决于温度差的大小
9
辐射
由于自身温度或热运动的 原因而激发产生的电磁波传播
辐射的本质和特点
不依靠物质的接触而进行热量传递 辐射换热过程伴随着能量形式的两次转化，即
物体的部分内能转化为电磁波能发射出去，当 此电磁波能射到另一物体表面而被吸收时，电 磁波能又转化成内能（改变物体温度） 凡是温度高于绝对零度的物体都能发射辐射能
以上四个参数，知道任意两个就可以求出 其他两个。 －－－（湿空气的焓湿图）
20
2、室外热环境 自然气候
城市微气候
自然气候
太阳辐射 室外气温 空气湿度 风
21
太阳辐射能量比例
太阳常数1353W/m2：大气层外的辐射强度 进入大气层后被反射和吸收，光谱成分有所改变，
辐射强度有所改变。太阳高度角是重要影响因素。