工程热力学课程教案
2024工程热力学课堂教学设计教案
•教学背景与目标•教学内容与方法•教学资源与工具•教学过程与实施目录•教学评价与反馈•教师角色与素质要求01教学背景与目标课程背景介绍工程热力学在能源与动力工程领域的重要性工程热力学是研究热能与机械能相互转换以及热能传递规律的学科，对于能源的高效利用和动力设备的优化设计具有重要意义。
当前工程热力学教学面临的挑战随着科技的快速发展和新能源技术的不断涌现，工程热力学的教学内容需要不断更新和完善，以适应新的教学需求。
教学目标设定知识与技能目标使学生掌握工程热力学的基本概念和基本定律，了解热能传递和转换的基本过程，能够运用所学知识分析和解决简单的工程热力学问题。
过程与方法目标通过理论讲解、案例分析、实验操作等多种教学手段，培养学生的分析、综合、创新和实践能力。
情感态度与价值观目标激发学生对工程热力学的学习兴趣和热情，培养学生的团队协作精神和创新意识，提高学生的职业素养和社会责任感。
学生需求分析学生的专业背景和先修课程01学生的学习特点和兴趣爱好02学生在未来职业发展中的需求03教学重点与难点教学重点教学难点02教学内容与方法整合知识点间的联系，构建系统的知识体系，如将热力学第一定律和第二定律结合起来讲解热机的工作原理；强调知识点的工程应用背景，引导学生将理论知识与实际问题相结合。
梳理工程热力学基本概念、定律和原理，如热力学系统、热力学第一定律、热力学第二定律等；知识点梳理与整合根据工程热力学的学科特点，选择启发式、案例式、讨论式等教学方法；针对学生的实际情况，采用分层次、分阶段的教学方式，逐步提高教学难度；利用多媒体、网络等现代化教学手段，增强教学的直观性和趣味性。
教学方法选择依据设计课堂提问环节，鼓励学生主动思考和回答问题，激发学生的学习兴趣；安排小组讨论环节，引导学生就某一问题进行深入探讨和交流，培养学生的合作精神和沟通能力；设置课堂练习环节，让学生及时巩固所学知识，提高教学效果。
课堂互动环节设计案例分析与实践应用引入工程实例，分析热力学理论在工程中的应用，如汽轮机、内燃机等热力设备的热力过程分析；安排实验课程，让学生亲自动手操作，加深对热力学理论的理解和掌握；布置课程设计任务，让学生综合运用所学知识解决实际问题，培养学生的工程实践能力和创新能力。
高等工程热力学教案
高等工程热力学教案一、教学目标1.掌握高等工程热力学的基本概念和基本原理。
2.理解热力学系统和热力学过程的基本特征。
3.掌握热力学第一定律和第二定律的表述和应用方法。
4.能够应用热力学知识解决实际工程问题。
二、教学内容1.高等工程热力学简介(1)高等工程热力学的定义和研究对象。
(2)热力学系统的基本概念和分类。
(3)热力学平衡和非平衡态。
2.热力学基本概念和基本原理(1)热力学过程和过程的分类。
(2)内能和焓的概念及其性质。
(3)热力学第一定律的表述和应用。
(4)克拉珀龙方程和基尔霍夫循环定理。
3.熵和热力学第二定律(1)熵的引入和熵增定理。
(2)热力学第二定律的表述和应用。
(3)熵的计算方法和热力学性能的描述。
4.理想气体和理想气体混合物的热力学性质(1)理想气体状态方程和气体定律。
(2)理想气体的内能、焓和熵的计算方法。
(3)理想气体混合物的理论计算方法。
5.热力学循环和工质使用(1)热力学循环的分类和性能参数。
(2)理想循环和实际循环。
(3)工质选择和工质性能参数。
三、教学方法1.理论讲授：通过课堂讲解，将高等工程热力学的基本概念、基本原理和应用方法传授给学生。
2.实例分析：提供一些实际工程问题，并引导学生应用热力学知识解决问题，加强实际应用能力的培养。
3.讨论引导：组织学生开展小组讨论，让学生在讨论中相互启发，共同思考和解决问题。
四、教学工具1.讲义和教材：准备高等工程热力学的讲义和教学参考教材，便于学生学习和复习。
2.多媒体设备：利用多媒体设备播放示意图、实验视频等，直观地展示热力学原理和实验过程。
3.计算工具：提供计算软件或计算器，方便学生进行数值计算。
五、教学过程1.导入：通过提问和讲解，引入高等工程热力学的概念和研究对象。
2.知识讲解：逐步讲解热力学的基本概念、基本原理和应用方法。
3.实例分析：提供一些实际工程问题，引导学生应用热力学知识解决问题。
4.小组讨论：组织学生进行小组讨论，让学生相互启发、共同思考和解决问题。
2024版最新精品工程热力学教案
提高制冷效率的措施包括采用高效压缩机、优化冷凝器和蒸发器设计、 提高制冷剂性能等。
06
工程热力学应用实例分析
蒸汽轮机工作原理及性能评价
蒸汽轮机工作原理
蒸汽轮机利用高温高压蒸汽驱动涡轮旋转，进而带动发电机发电。蒸汽轮机主要由锅炉、汽 轮机、凝汽器、给水泵等辅助设备组成。
性能评价指标
蒸汽轮机的性能评价指标主要包括热效率、功率输出、蒸汽消耗率等。其中，热效率是评价 蒸汽轮机性能的重要指标，它反映了蒸汽轮机将热能转化为机械能的效率。
等容过程
绝热过程
系统体积保持不变的过程。在等容过程中， 理想气体的压强与热力学温度成正比关系。
系统与外界没有热量交换的过程。在绝热过 程中，理想气体的压强、体积和温度之间满 足特定的关系式。
05
热力循环与热效率
热力循环概述
01
02
03
热力循环定义
热力循环是研究工质从某 一状态开始，经过一系列 状态变化又回到原来状态 的过程。
等。
02
热力学第一定律
能量守恒原理
能量不能凭空产生或 消失，只能从一种形 式转化为另一种形式。
能量转化过程中，各 种形式的能量在数量 上保持平衡。
在一个孤立系统中， 总能量始终保持不变。
热力学第一定律表达式
热力学第一定律的表达式为
ΔU = Q - W，其中ΔU表示系统内能的变化，Q表示系统与外界交换的热量，W表示系 统对外界所做的功。
对外界所做的功。
当系统与外界没有热量交换时， 即Q=0，则ΔU = -W，表示系 统内能的变化等于系统对外界所
做的功的负值。
当系统与外界没有功的交换时， 即W=0，则ΔU = Q，表示系统 内能的变化等于系统与外界交换
北京理工工程热力学电子教案
北京理工工程热力学电子教案第一章：工程热力学概述1.1 热力学的定义与发展历程1.2 工程热力学的研究对象与内容1.3 工程热力学的基本定律1.4 工程热力学的应用领域第二章：热力学系统与状态参数2.1 热力学系统的分类2.2 状态参数的概念与定义2.3 状态参数的测量与表示方法2.4 热力学状态图的应用第三章：热力学第一定律3.1 能量守恒定律3.2 内能的概念与计算3.3 热量与功的传递3.4 热力学第一定律的应用实例第四章：热力学第二定律4.1 热力学第二定律的表述4.2 熵的概念与计算4.3 熵增原理与过程自发进行条件4.4 热力学第二定律的应用实例第五章：热力学第三定律5.1 热力学第三定律的表述5.2 绝对零度的概念5.3 物体的热容量与熵变5.4 热力学第三定律的应用实例第六章：热力学循环与效率6.1 循环的概念与分类6.2 卡诺循环及其效率6.3 实际热机循环的特点与效率分析6.4 热力学循环在工程中的应用第七章：热力学势与状态方程7.1 自由能与吉布斯自由能7.2 亥姆霍兹自由能与朗肯循环7.3 状态方程的定义与分类7.4 常用状态方程及其应用第八章：多组分系统热力学8.1 多组分系统的平衡条件8.2 相律与相图8.3 杠杆规则与相律的应用8.4 多组分系统热力学在工程中的应用第九章：非平衡热力学9.1 非平衡热力学的基本概念9.2 熵产生与熵流9.3 非平衡热力学在工程中的应用9.4 非平衡热力学与可持续发展第十章：工程热力学数值方法10.1 数值方法的基本概念10.2 有限差分法在热力学中的应用10.3 有限元法在热力学中的应用10.4 工程热力学数值方法的发展趋势重点和难点解析一、热力学第一定律重点：内能的概念与计算、热量与功的传递难点：热量与功的转换关系、热力学第一定律在实际工程中的应用二、热力学第二定律重点：熵的概念与计算、熵增原理与过程自发进行条件难点：熵增原理的理解与应用、热力学第二定律在工程实践中的应用三、热力学第三定律重点：绝对零度的概念、物体的热容量与熵变难点：热力学第三定律的深层含义、绝对零度的实验测定方法四、热力学循环与效率重点：卡诺循环及其效率、实际热机循环的特点与效率分析难点：热力学循环的优化、提高热机效率的途径五、热力学势与状态方程重点：自由能与吉布斯自由能、状态方程的定义与分类难点：自由能的转换与守恒、状态方程在不同条件下的应用六、多组分系统热力学重点：多组分系统的平衡条件、相律与相图难点：相律的应用、多组分系统热力学在工程中的应用七、非平衡热力学重点：非平衡热力学的基本概念、熵产生与熵流难点：非平衡热力学在工程中的应用、熵产生与熵流的测量和控制八、工程热力学数值方法重点：数值方法的基本概念、有限差分法在热力学中的应用难点：有限元法在热力学中的应用、工程热力学数值方法的发展趋势本教案涵盖了工程热力学的基本概念、定律、循环与效率、状态方程、多组分系统热力学、非平衡热力学以及数值方法等多个方面。
工程热力学课程教案完整版
工程热力学课程教案Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】《工程热力学》课程教案*** 本课程教材及主要参考书目教材：沈维道、蒋智敏、童钧耕编，工程热力学（第三版），高等教育出版社，2001.6手册：严家騄、余晓福着，水和水蒸气热力性质图表，高等教育出版社，1995.5 实验指导书：华北电力大学动力系编，热力实验指导书，2001参考书：曾丹苓、敖越、张新铭、刘朝编，工程热力学（第三版），高等教育出版社，2002.12王加璇等编着，工程热力学，华北电力大学，1992年。
朱明善、刘颖、林兆庄、彭晓峰合编，工程热力学，清华大学出版，1995年。
曾丹苓等编着，工程热力学（第一版），高教出版社，2002年全美经典学习指导系列，[美]M.C. 波特尔、C.W. 萨默顿着郭航、孙嗣莹等译，工程热力学，科学出版社，2002年。
何雅玲编，工程热力学精要分析及典型题精解，西安交通大学出版社，2000.4概论（2学时）1. 教学目标及基本要求从人类用能的历史和能量转换装置的实例中认识理解：热能利用的广泛性和特殊性；工程热力学的研究内容和研究方法；本课程在专业学习中的地位；本课程与后续专业课程乃至专业培养目标的关系。
2. 各节教学内容及学时分配0-1 热能及其利用（0.5学时）0-2 热力学及其发展简史（0.5学时）0-3 能量转换装置的工作过程（0.2学时）0-4 工程热力学研究的对象及主要内容（0.8学时）3. 重点难点工程热力学的主要研究内容；研究内容与本课程四大部分（特别是前三大部分）之联系；工程热力学的研究方法4. 教学内容的深化和拓宽热力学基本定律的建立；热力学各分支；本课程与传热学、流体力学等课程各自的任务及联系；有关工程热力学及其应用的网上资源。
5. 教学方式讲授，讨论，视频片段6. 教学过程中应注意的问题特别注意：本课程作为热能与动力工程专业学生进入专业学习的第一门课程（专业基础课），要引导学生的学习兴趣和热情。
北京理工工程热力学电子教案
北京理工工程热力学电子教案第一章：热力学基本概念1.1 温度、热量和内能1.2 热力学第一定律1.3 热力学第二定律1.4 熵及其应用第二章：热力学性质计算与图表2.1 热力学基本性质计算2.2 状态方程的应用2.3 热力学性质图表的绘制2.4 热力学性质表和图的应用第三章：热传递过程3.1 导热过程3.2 对流换热过程3.3 辐射换热过程3.4 热传递过程的数值模拟第四章：热能利用与节能技术4.1 热机原理与性能评价4.2 热能利用技术4.3 节能技术及其应用4.4 热能利用与节能技术的未来发展第五章：热工测量与自动控制5.1 热工测量原理与方法5.2 热工测量仪表及其应用5.3 热工自动控制原理5.4 热工自动控制系统的设计与应用第六章：火箭发动机热力学6.1 火箭发动机概述6.2 火箭发动机的热力学原理6.3 火箭发动机的性能评价6.4 火箭发动机的热力学设计及优化第七章：航空发动机热力学7.1 航空发动机简介7.2 喷气发动机的热力学原理7.3 航空发动机的性能评价与优化7.4 航空发动机的热环境保护与节能第八章：内燃机热力学8.1 内燃机的基本工作原理8.2 内燃机的排放控制与环保技术8.3 内燃机的性能优化与评价8.4 内燃机的节能与减排技术研究第九章：锅炉热力学9.1 锅炉的基本原理与类型9.2 锅炉的热力学分析与设计9.3 锅炉的自动控制与监测技术9.4 锅炉的环保与节能技术第十章：空调热力学10.1 空调系统的基本原理与分类10.2 空调热力学性能评价与优化10.3 空调系统的自动控制技术10.4 空调系统的节能与环保技术第十一章：热力学在能源转换与存储中的应用11.1 能源转换的基本原理11.2 热电转换技术11.3 热泵技术及其应用11.4 能源存储技术及其热力学问题第十二章：热力学在材料科学中的应用12.1 材料的热力学性质12.2 相变与相图12.3 材料的热处理与热加工12.4 热力学在材料设计与制备中的应用第十三章：热力学在环境科学与可持续发展中的应用13.1 环境热力学基础13.2 热力学在环境保护与治理中的应用13.3 热力学在可持续发展中的作用第十四章：热力学在生物医学工程中的应用14.1 生物体的热力学特性14.2 生物医学热力学14.3 热力学在生物材料与医疗器械中的应用14.4 热力学在医学治疗与康复技术中的应用第十五章：热力学的现代发展与前沿探索15.1 热力学在高科技领域的应用15.2 热力学与量子力学的关系15.3 热力学在纳米技术中的应用15.4 热力学的未来挑战与研究方向重点和难点解析本文档涵盖了一个完整的工程热力学电子教案，共分为十五个章节。
精品工程热力学教案
化学化工系教案课程名称：工程热力学总学时数：72 学时讲授时数：72学时实践（实验、技能、上机等）时数：0学时授课班级：主讲教师：使用教材：大连理工大学《工程热力学》毕明树《工程热力学》课程教案说明：1、授课类型：指理论课，实验课，实践课，技能课，习题课等；2、教学方法：指讲授、讨论、示教、指导等；3、教学手段：指板书、多媒体、网络、模型、挂图音像等教学工具；4、首次开课的青年教师的教案应由导师审核；5、讲稿内容附后。
绪论(2学时)一、基本知识1．什么是工程热力学从工程技术观点出发，研究物质的热力学性质，热能转换为机械能的规律和方法，以及有效、合理地利用热能的途径。
电能一一机械能锅炉一一烟气一一水一一水蒸气一一(直接利用) 供热锅炉一一烟气一一水一一水蒸气一一汽轮机一一 (间接利用)发电冰箱一一-(耗能) 制冷2．能源的地位与作用及我国能源面临的主要问题3. 热能及其利用（1）.热能：能量的一种形式（2）.来源：一次能源：以自然形式存在，可利用的能源。
如风能,水力能,太阳能、地热能、化学能和核能等。
二次能源：由一次能源转换而来的能源，如机械能、机械能等。
（3）.利用形式：直接利用：将热能利用来直接加热物体。
如烘干、采暖、熔炼(能源消耗比例大)间接利用：各种热能动力装置，将热能转换成机械能或者再转换成电能，4．.热能动力转换装置的工作过程5．热能利用的方向性及能量的两种属性过程的方向性：如：由高温传向低温能量属性：数量属性、,质量属性 (即做功能力)注意：数量守衡、质量不守衡提高热能利用率：能源消耗量与国民生产总值成正比。
6．本课程的研究对象及主要内容研究对象：与热现象有关的能量利用与转换规律的科学。
研究内容：（1）．研究能量转换的客观规律，即热力学第一与第二定律。
（2）．研究工质的基本热力性质。
（3）．研究各种热工设备中的工作过程。
（4）．研究与热工设备工作过程直接有关的一些化学和物理化学问题。
北京理工工程热力学电子教案
北京理工工程热力学电子教案第一章：工程热力学简介1.1 课程背景本章主要介绍工程热力学的基本概念、研究对象和内容，使学生对工程热力学有一个整体的认识。
1.2 教学目标（1）了解工程热力学的基本概念和研究对象；（2）掌握工程热力学的基本定律和原理；（3）理解工程热力学在工程技术中的应用。
1.3 教学内容1.3.1 工程热力学的基本概念1.3.2 工程热力学的研究对象和内容1.3.3 工程热力学的基本定律和原理1.4 教学方法与手段采用讲授、互动、案例分析等教学方法，结合多媒体课件、动画等教学手段，帮助学生更好地理解和掌握工程热力学的基本概念和原理。
1.5 教学评估通过课堂问答、作业、小组讨论等方式，评估学生对工程热力学基本概念和原理的掌握情况。
第二章：热力学定律与工质性质2.1 课程背景本章主要介绍工程热力学的基本定律，如能量守恒定律、热力学第一定律、热力学第二定律等，以及工质的性质，如比热容、比焓等。
2.2 教学目标（1）掌握工程热力学的基本定律；（2）了解工质的性质及其在工程热力学中的应用；（3）能够运用热力学定律和工质性质解决实际问题。
2.3 教学内容2.3.1 能量守恒定律2.3.2 热力学第一定律2.3.3 热力学第二定律2.3.4 工质的性质2.4 教学方法与手段采用讲授、互动、案例分析等教学方法，结合多媒体课件、动画等教学手段，帮助学生理解和掌握热力学定律和工质性质。
2.5 教学评估通过课堂问答、作业、小组讨论等方式，评估学生对热力学定律和工质性质的掌握情况。
第三章：热力学系统与状态参数3.1 课程背景本章主要介绍热力学系统的分类、状态参数及其定义和表示方法，如压力、温度、比容等。
3.2 教学目标（1）了解热力学系统的分类及特点；（2）掌握状态参数的定义和表示方法；（3）能够运用状态参数描述热力学系统。
3.3 教学内容3.3.1 热力学系统的分类及特点3.3.2 状态参数的定义和表示方法3.3.3 状态参数在工程热力学中的应用3.4 教学方法与手段采用讲授、互动、案例分析等教学方法，结合多媒体课件、动画等教学手段，帮助学生理解和掌握热力学系统的分类、状态参数及其应用。
工程热力学课程教案X
VS
熵增原理
在一个孤立系统中，自发过程总是向着熵 增加的方向进行。熵是表示系统无序程度 的物理量，熵增加意味着系统无序程度增 加。
03
工质的热力性质
工质的定义与分类
定义
工质是实现热能与机械能相互转换的媒介物 质。
分类
根据物质状态，工质可分为气体、液体和固 体；根据组成，可分为单质和化合物。
理想气体与实际气体
热力系统的环境影响
温室气体排放
01
热力系统运行过程中会产生大量的二氧化碳等温室气体排放，
加剧全球气候变化。
空气污染
02
燃烧产生的废气中含有大量的污染物，如颗粒物、二氧化硫等
，对空气质量造成严重影响。
水资源消耗
03
热力系统运行需要大量的水资源，同时排放的废水也会对环境
造成污染。
06
课程实验与实践
实验目的与要求
压缩机的性能参数
阐述压缩机的性能参数，如排气量、排气压力、 功率及效率等，以及这些参数的计算方法和影响 因素。
压缩机的类型与结构
详细介绍各类压缩机的结构、工作原理及特点， 如往复式压缩机、离心式压缩机、轴流式压缩机 等。
压缩机的选型与使用
介绍压缩机的选型原则和方法，以及安装、调试 、运行和维护等方面的注意事项。
参考资料
包括相关领域的学术期刊、会议论文、专著等，以及网络资源和在线课程等， 供学生课后自学和深入研究。
课程评估与考核方式
课程评估
通过课堂表现、作业完成情况、期中考试和期末考试等多种方式对学生进行全面评估，及时了解学生学习情况并 给予反馈。
考核方式
采用闭卷考试形式，注重考查学生对基本理论和基本概念的掌握情况以及分析问题和解决问题的能力。同时，也 考虑学生的平时表现和作业完成情况等因素进行综合评定。
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 教案
工程热力学教案教案标题：工程热力学教学目标：1. 理解工程热力学的基本概念和原理。
2. 掌握工程热力学中的常用计算方法。
3. 能够应用工程热力学知识解决实际问题。
教学重点：1. 工程热力学的基本概念和原理。
2. 热力学系统的性质和特点。
3. 热力学过程的描述和分析。
4. 热力学循环的计算和优化。
教学难点：1. 热力学系统的性质和特点的理解。
2. 热力学过程的描述和分析方法的掌握。
3. 热力学循环的计算和优化方法的应用。
教学准备：1. 教学PPT或投影仪。
2. 教学实例和案例分析材料。
3. 实验室设备和实验材料（可选）。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 引入工程热力学的基本概念和应用领域。
2. 激发学生的学习兴趣，提出与实际生活和工程实践相关的问题。
二、理论讲解（30分钟）1. 介绍热力学系统的性质和特点，如封闭系统、开放系统等。
2. 解释热力学过程的描述方法，如等温过程、绝热过程等。
3. 讲解热力学循环的基本原理和常见循环类型。
三、计算方法与案例分析（40分钟）1. 介绍工程热力学中常用的计算方法，如热力学方程、热力学图表等。
2. 分析实际案例，应用计算方法解决工程热力学问题。
3. 引导学生进行讨论和思考，加深对工程热力学知识的理解。
四、实验演示（可选，30分钟）1. 进行与工程热力学相关的实验演示，如热力学循环实验等。
2. 引导学生观察实验现象，分析实验数据，并与理论知识进行对比和验证。
五、总结与拓展（10分钟）1. 总结工程热力学的基本概念和计算方法。
2. 引导学生思考工程热力学在实际工程中的应用和发展前景。
3. 提供相关学习资源和拓展阅读推荐。
教学评估：1. 课堂练习：布置与工程热力学相关的计算题目，检验学生对知识的掌握程度。
2. 实验报告：要求学生撰写实验报告，包括实验过程、数据分析和结论。
3. 课堂讨论：鼓励学生积极参与课堂讨论，分享自己的思考和观点。
教学延伸：1. 建议学生参加相关实习或实践活动，加深对工程热力学知识的理解和应用。
工程热力学课程教案
一．动力机
二.压气机
三．换热器
四．管道
五．绝热节流
重点与难点
重点：闭口系统能量方程、稳定流动能量方程及其应用
难点：稳定流动过程中几种功(膨胀功、技术功、轴功)的关系，能量方程的应用。
主要英文
词汇
Expansive work, Technology work, Shaft work
五．多变过程功、技术功及过程热量
§4-2定容过程
一．过程方程式
二．p-v图及t-s图
三．过程功，技术功和过程热量
§4-3定压过程
一．过程方程式
二．p-v图及t-s图
三．过程功，技术功和过程热量
重点与难点
重点：多变过程，定容过程和定压过程的初终态基本状态参数 p 、 v 、 T 之间的关系；过程中，系统与外界交换的热量、功量的计算；将过程表示在p-v，T-s 图上，并能正确应用 p-v、T-s 图判断过程的特点。
作业题：3-1,3-6,3-11,3-12
备注
工程热力学课程教案
周 次
第3周
日 期
年 月 日
星期
教学内容
§3-4水蒸气的饱和状态和相图
一．汽化和液化
二．水蒸气的饱和状态
三．饱和状态下压力和温度的关系，相图
§3-5水的汽化过程和临界点
一．水的定压加热汽化过程
二．临界点
重点与难点
重点：蒸气的各种术语及其意义，如汽化、凝结、饱和状态、饱和蒸气、饱和液体、饱和温度、饱和压力、三相点、临界点、汽化潜热等
§3-2理想气体的比热容
一．比热容定义
二．迈耶公式及比热容比
三．利用比热容计算热量
§3-3理想气体的热力学能、焓和熵
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。
工程热力学第5版教案及课后答案
1.定容热效应和定压热效应 反应在定温定容或定温定压下不可逆地进行，且没有作出
有用功，则其反应热称为反应的热效应。
QU2U1Wu,V 0
QH2H1W u,p
QV U2 U1 Qp H2 H1
定容热效应QV 定压热效应 Qp
反应焓（H）：定温定压反应的热效应，等于反应前后物系焓差。
反应热是过程量，与反应过程有关； 热效应是定温反应过程中不作有用功时的反应热，是状态量
（standard
enthalpy
of
formation）
—标准状态下的生成热 。
稳定单质或元素的标准生成焓规定为零。
标准燃烧焓 H c（0 standard enthalpy of combustion） —标准状态下的燃烧热。
16
3. 理想气体工质任意温度 T 的摩尔焓
HmΔHf0ΔH
H
标准生成焓
… 生命 环保
？ 化学反应
热力学基本概念和基本原理是否适用
一. 化学反应系统与物理反应系统
1. 包含化学反应过程的能量转换系统:
闭口系
开口系
3
2. 独立的状态参数 简单可压缩系的物理变化过程，确定系统平衡状态的独立状态 参数数：两个；
？ 发生化学反应的物系： 两个以上的独立参数。
除作功和传热，参与反应的物质的成分或浓度也可变化。
能够使物系和外界完全恢复到原来状
.2
态，不留下任何变化的理想过程。
一切含有化学反应的实际过程都
是不可逆的， 少数特殊条件下的化学
反应接近可逆。 例如？ 蓄电池的放电和充电——接近可逆； 燃烧反应——强烈不可逆。
正向反应 +
系统 有用功数值相等 外界
2024版工程热力学教案
17
热力循环基本概念
2024/1/25
01
热力循环定义：热力系统经历一系列状态变化后， 回到初始状态的过程。
02
热力循环分类：根据工质状态变化特点，可分为开 式循环和闭式循环。
03
热力循环评价指标：热效率、㶲效率等。
18
卡诺循环及其热效率
2024/1/25
卡诺循环定义
由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程组成的理想热力循环。
物体内部所有分子热运动的动能 和分子势能的总和，单位是焦耳 （J）。
2024/1/25
温度 压力 体积 内能
表示物体冷热程度的物理量，单 位是摄氏度（°C）或开尔文 （K）。
物体所占空间的大小，单位是立 方米（m³）或立方厘米（cm³）。
9
热力学第一定律
2024/1/25
内容
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。
同样需要考虑分子间的相互作用力，计算更 为复杂。
2024/1/25
实际气体的液化与汽化
在一定的温度和压力下，实际气体可以发生 相变。
14
湿空气性质及过程
湿空气的状态参数
包括干球温度、湿球温度、相 对湿度等。
湿空气的热力过程
如加热、冷却、加湿、去湿等， 需要考虑水蒸气的变化。
湿空气的焓湿图
表示湿空气状态参数之间的关 系，用于分析空调、制冷等过 程。
热电转换
利用热电效应将热能直接转换为 电能的技术，如温差发电、热离 子发电等。
2024/1/25
24
热力学在节能技术中的应用
2024/1/25
节能原理
01
北京理工工程热力学电子教案
北京理工工程热力学电子教案第一章：工程热力学概述1.1 热力学的定义与发展历程1.2 工程热力学的研究对象与方法1.3 工程热力学的基本假设与局限性1.4 工程热力学在工程技术领域的应用第二章：热力学基本概念2.1 系统、状态与过程2.2 状态变量：温度、压力、比容2.3 状态方程：理想气体状态方程2.4 热力学量：内能、焓、熵第三章：热力学第一定律3.1 能量守恒定律3.2 热量与功的转换3.3 热力学第一定律的表达式3.4 热力学第一定律在工程中的应用第四章：热力学第二定律4.1 热力学第二定律的表述4.2 卡诺循环与热机效率4.3 熵增原理与自发过程4.4 热力学第二定律在工程中的应用第五章：热力学第三定律5.1 热力学第三定律的表述5.2 绝对零度的概念5.3 熵与温度的关系5.4 热力学第三定律在工程中的应用第六章：热力学势6.1 自由能与自由能变化6.2 吉布斯自由能与化学势6.3 亥姆霍兹自由能与能量函数6.4 热力学势在工程中的应用第七章：相变与相平衡7.1 相与相变的类型7.2 相图与相平衡条件7.3 相变过程的热力学分析7.4 相平衡在工程中的应用第八章：热传递8.1 热传递的基本方式：导热、对流、辐射8.2 傅里叶定律与导热方程8.3 牛顿冷却定律与对流换热8.4 斯特藩-玻尔兹曼定律与辐射换热第九章：热力学循环9.1 热力学循环的基本概念9.2 卡诺循环与热效率9.3 实际热力学循环：蒸汽循环、内燃机循环9.4 热力学循环在工程中的应用第十章：热力学参数测量与计算10.1 热力学参数的测量方法10.2 热力学实验设备与技术10.3 热力学计算方法与软件应用10.4 热力学参数测量与计算在工程中的应用重点和难点解析重点环节1：状态变量与状态方程状态变量：温度、压力、比容等是描述系统状态的基本参数，它们的变化决定了系统的性质。
状态方程：理想气体状态方程PV=nRT是理解和计算理想气体状态的基础，涉及到气体的宏观行为。
(完整版)工程热力学教案第一讲
工程热力学工程热力学的作用：主要研究热能与机械能相互转换的规律、方法及提高转化率的途径，比较集中地表现为能量方程。
工程热力学部分的主要内容（1）基本概念与基本定律，如工质、热力系、热力状态、状态参数及热力过程、热力学第一定律、热力学第二定律等等，这些基本概念和基本定律是全部工程热力学的基础。
（2）常用工质的热力性质。
其主要内容是理想气体、水蒸气、湿空气等常用工质的基本热力性质。
工质热力性质的研究是具体分析计算能量传递与转换过程的前提。
（3）各种热工设备的热力过程。
其主要内容有理想气体的热力过程、气体和蒸汽在喷管和扩压管中流动过程及蒸汽动力循环等热力过程的分析计算。
这些典型热工设备热力过程的分析计算，是工程热力学应用基本定律结合工质特性和过程特性分析计算具体能量传递与转换过程完善性的方法示例。
第一章工质及气态方程第一节工质热力系统第二节工质的热力状态基本状态参数第三节平衡状态状态方程第四节理想气体状态方程本章的主要内容1、讨论能量转换过程中所涉及的各种基本概念；2、在以气体为重要工质的能量转换过程中，介绍其状态方程。
本章的学习要求•理解工质、热力系的定义，掌握热力系的分类。
•理解热力状态和状态参数的定义；掌握状态参数的特征、分类，基本状态参数的物理意义和单位；掌握绝对压力、表压力和真空度的关系。
•掌握平衡状态的物理意义及实现条件。
•了解状态方程式及参数坐标图的物理意义及作用。
•理解热力过程、准平衡过程和可逆过程的物理意义与联系，能正确判定准平衡过程和可逆过程。
第一节工质及状态方程本节重点掌握热力系统，在学习这一概念之前先认识一个概念：【工质】1. 什么是工质?实现热能与机械能相互转换或热能转移的媒介物质。
2. 工质特性:可压缩、易膨胀、易流动3. 常用工质:热机循环中: 水蒸气、空气、燃气。
制冷循环、热泵循环中: 氨、氟里昂。
举例（1）从能量转换方面：汽轮中的水蒸气首先要知道汽轮机的工作过程，如图示（蒸汽动力循环示意图）该工作过程实现了热能——>机械能的能量转换，水蒸气作为该能量转换过程中的媒介物质，就是工质。
《工程热力学》课程教案
《工程热力学》课程教案*** 本课程教材及主要参考书目教材：沈维道、蒋智敏、童钧耕编，工程热力学（第三版），高等教育出版社，2001.6手册：严家騄、余晓福著，水和水蒸气热力性质图表，高等教育出版社，1995.5 实验指导书：华北电力大学动力系编，热力实验指导书，2001参考书：曾丹苓、敖越、张新铭、刘朝编，工程热力学（第三版），高等教育出版社，2002.12王加璇等编著，工程热力学，华北电力大学，1992年。
朱明善、刘颖、林兆庄、彭晓峰合编，工程热力学，清华大学出版，1995年。
曾丹苓等编著，工程热力学（第一版），高教出版社，2002年全美经典学习指导系列，[美]M.C. 波特尔、C.W. 萨默顿著郭航、孙嗣莹等译，工程热力学，科学出版社，2002年。
何雅玲编，工程热力学精要分析及典型题精解，西安交通大学出版社，2000.4概论（2学时）1. 教学目标及基本要求从人类用能的历史和能量转换装置的实例中认识理解：热能利用的广泛性和特殊性；工程热力学的研究内容和研究方法；本课程在专业学习中的地位；本课程与后续专业课程乃至专业培养目标的关系。
2. 各节教学内容及学时分配0-1 热能及其利用（0.5学时）0-2 热力学及其发展简史（0.5学时）0-3 能量转换装置的工作过程（0.2学时）0-4 工程热力学研究的对象及主要内容（0.8学时）3. 重点难点工程热力学的主要研究内容；研究内容与本课程四大部分（特别是前三大部分）之联系；工程热力学的研究方法4. 教学内容的深化和拓宽热力学基本定律的建立；热力学各分支；本课程与传热学、流体力学等课程各自的任务及联系；有关工程热力学及其应用的网上资源。
5. 教学方式讲授，讨论，视频片段6. 教学过程中应注意的问题特别注意：本课程作为热能与动力工程专业学生进入专业学习的第一门课程（专业基础课），要引导学生的学习兴趣和热情。
另，用例应尽量采用较新的事实和数据。
7. 思考题和习题思考题：工程热力学的宏观研究方法与微观方法的比较作业: （短文，一、二页即可）网络文献综述——能源利用与工程热力学8. 师生互动设计讲授中提问并启发讨论：从本课程教材的四大部分的标题看，对于工程热力学的研究内容有没有一个初步的认识（可以“猜想”）？知道热力学第一、第二定律吗？第三、第零定律呢？请举例并比较：宏观研究方法和微观研究方法。
最新精品工程热力学教案
化学化工系教案课程名称：工程热力学总学时数：72 学时讲授时数：72学时实践（实验、技能、上机等）时数：0学时授课班级：主讲教师：使用教材：大连理工大学《工程热力学》毕明树说明：1、授课类型：指理论课，实验课，实践课，技能课，习题课等；2、教学方法：指讲授、讨论、示教、指导等；3、教学手段：指板书、多媒体、网络、模型、挂图音像等教学工具；4、首次开课的青年教师的教案应由导师审核；5、讲稿内容附后。
绪论(2学时)一、基本知识1．什么是工程热力学从工程技术观点出发，研究物质的热力学性质，热能转换为机械能的规律和方法，以及有效、合理地利用热能的途径。
电能一一机械能锅炉一一烟气一一水一一水蒸气一一(直接利用) 供热锅炉一一烟气一一水一一水蒸气一一汽轮机一一 (间接利用)发电冰箱一一-(耗能) 制冷2．能源的地位与作用及我国能源面临的主要问题3. 热能及其利用（1）.热能：能量的一种形式（2）.来源：一次能源：以自然形式存在，可利用的能源。
如风能,水力能,太阳能、地热能、化学能和核能等。
二次能源：由一次能源转换而来的能源，如机械能、机械能等。
（3）.利用形式：直接利用：将热能利用来直接加热物体。
如烘干、采暖、熔炼(能源消耗比例大)间接利用：各种热能动力装置，将热能转换成机械能或者再转换成电能，4．.热能动力转换装置的工作过程5．热能利用的方向性及能量的两种属性过程的方向性：如：由高温传向低温能量属性：数量属性、,质量属性 (即做功能力)注意：数量守衡、质量不守衡提高热能利用率：能源消耗量与国民生产总值成正比。
6．本课程的研究对象及主要内容研究对象：与热现象有关的能量利用与转换规律的科学。
研究内容：（1）．研究能量转换的客观规律，即热力学第一与第二定律。
（2）．研究工质的基本热力性质。
（3）．研究各种热工设备中的工作过程。
（4）．研究与热工设备工作过程直接有关的一些化学和物理化学问题。
7．.热力学的研究方法与主要特点（1）宏观方法：唯现象、总结规律，称经典热力学。
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二．状态参数的特征，分类
三．基本状态参数的介绍
重点与难点
重点：热力系统，热力学状态，状态参数的特征
难点：热力系统分类的理解
状态参数是状态的单值函数的数学上的表示
主要英文
词汇
Heat source，Heat reservoir；Working substance
教学方法与手段
§1-6 过程功和热量
一．功的热力学定义
二．过程热量的定义
三．过程功和热量的异同
§1-7 热力循环
一．可逆循环与内可逆循环
二．正向循环和逆向循环
重点与难点
重点：平衡状态，准平衡过程，可逆过程，过程功和热量，正向循环和逆向循环，循环的经济性指标
难点：准平衡过程和可逆过程的理解
主要英文
词汇
Quasi-static, Quasi-equilibrium, Reversible process, Work, Heat, Power cycle
教学方法与手段
讲授和多媒体课件相结合
思考题
作业题
思考题：3-13，3-15, 3-16
作业题：
备注
工程热力学课程教案
周 次
第 4 周
日 期
年 月 日
星期
教学内容
§3-6 水和水蒸气的状态参数
一．零点的规定
二．温度为0.01℃、压力为p的过冷水
三．温度为t、压力为p的饱和水
四．压力为p的干饱和蒸汽
五．压力为p的湿饱和蒸汽
教学方法与手段
讲授和多媒体课件相结合
思考题
作业题
思考题：2-6，2-11, 2-12,2-13
作业题：2-8,2-13,2-16
备注
工程热力学课程教案
周 次
第 3 周
日 期
年 月 日
星期
教学内容
第三章 气体和蒸汽的性质
§3-1 理想气体的概念
一．理想气体模型
二．理想气体状态方程式
三．摩尔质量和摩尔体积
六．压力为p的过热蒸汽
§3-7 水蒸气表和图
一．水蒸气表
二．水蒸气的温熵(T-S)图
三．水蒸气的焓熵(h-S)图
重点与难点
重点：确定蒸气状态参数的独立变量，利用蒸气图、表计算蒸气热力过程中的功量和热量。
难点：蒸气热力过程的计算。
主要英文
词汇
Saturated liquid, Dry-saturated vapor, Unsaturated liquid, Superheated vapor, Degree of superheat, Wet-saturated vapor
一．作功和传热
二．推动功和流动功
§2-4焓
重点与难点
重点：热力学第一定律的实质；热力学能和总能的概念；热量传递和转化的两种方式：作功和传热；推动功和流动功，焓的定义和意义
难点：热力学能和总能概念的理解。推动功和流动功的理解。
主要英文
词汇
Internal energy,Total stored energy of system,Flow work,Enthalpy
二．临界点
重点与难点
重点：蒸气的各种术语及其意义，如汽化、凝结、饱和状态、饱和蒸气、饱和液体、饱和温度、饱和压力、三相点、临界点、汽化潜热等
难点：水的定压加热汽化过程及其在p-v, T-s图上的— 点、两线、三区和五态。
主要英文
词汇
Saturated state,Saturated temperature,Saturated pressure,Critical point
思考题：3-4，3-5,3-8,3-12
作业题：3-1,3-6,3-11,3-12
备注
工程热力学课程教案
周 次
第 3 周
日 期
年 月 日
星期
教学内容
§3-4水蒸气的饱和状态和相图
一．汽化和液化
二．水蒸气的饱和状态
三．饱和状态下压力和温度的关系，相图
§3-5水的汽化过程和临界点
一．水的定压加热汽化过程
四．摩尔气体常数
§3-2 理想气体的比热容
一．比热容定义
二．迈耶公式及比热容比
三．利用比热容计算热量
§3-3 理想气体的热力学能、焓和熵
一．热力学能和焓
二．状态参数熵
三．理想气体的熵变计算
重点与难点
重点：理想气体的性质，理想气体比热容，热力学能、焓和熵的计算
难点：理想气体热力学能，焓是温度的单值函数，平均比热容的计算
工程热力学课程教案
工程热力学课程教案
周 次
第1周
日 期
年 月 日
星期
教学内容
绪论
第一章：基本概念及定义
§1-1 热能和机械能相互转换的过程
一．热能动力装置简介
二．工质和热源概念
§1-2 热力系统
一．热力系统，外界，边界概念，
二．热力系统分类
三．简单可压缩系统
§1-3 工质的热力学状态及其基本状态参数
教学方法与手段
讲授和多媒体课件相结合
思考题
作业题
思考题：2-2，2-7,2-8,2-9,
作业题：2-1
备注
工程热力学课程教案
周 次
第 2 周
日 期
年 月 日
星期
教学内容
§2-5热力学第一定律的基本能量方程
一．能量平衡方程式
二．闭口系统能量方程
§2-6开口系统能量方程
一．开口系统能量方程
二．稳定流动能量方程
§2-7能量方程式的应用
一．动力机
二.压气机
三．换热器
四．管道
五．绝热节流
重点与难点
重点：闭口系统能量方程、稳定流动能量方程及其应用
难点：稳定流动过程中几种功(膨胀功、技术功、轴功)的关系，能量方程的应用。
主要英文
词汇
Expansive work, Technology work, Shaft work
讲授和多媒体课件相结合
思考题
作业题
思考题：1-1，1-4,1-8
作业题：1-4，1-9
备注
工程热力学课程教案
周 次
第 1 周
日 期
年 月 日
星期
教学内容
§1-4 平衡状态，状态方程式，坐标图
一．平衡状态
二．状态方程式
三．状态参数坐标图
§1-5 工质的状态变化过程
一．准平衡过程（准静态过程）
二．可逆过程
教学方法与手段
讲授和多媒体课件相结合
思考题
作业题
思考题：1-7，1-11, 1-12,1-14
作业题：1-11，1-19,1-21备注来自工程热力学课程教案周 次
第 2 周
日 期
年 月 日
星期
教学内容
第二章：热力学第一定律
§2-1热力学第一定律的实质
§2-2热力学能和总能
一．热力学能
二．总能
§2-3能量的传递和转化
主要英文
词汇
Ideal gas,Specific heat capacity,Constant-pressure specific heat,Constant-volumespecific heat,Specific heat ratio, Entropy
教学方法与手段
讲授和多媒体课件相结合
思考题
作业题