《工程热力学B》课程教学内容-吉林大学课程中心

《工程热力学B》课程教学内容
适用专业：农业机械及自动化、车辆工程、食品科学、工业设计（车身工程）、
工业设计（汽车造型）、交通运输、汽车服务工程
学时：34
说明：本课程教学内容是参照国家教育委员会制定的“工程热力学课程教学基本要求”，结合吉林大学各相关专业（农业机械及自动化、车辆工程、食品科学、工业设计、工业设计、交通运输、汽车服务工程）“工程热力学B”课程教学改革及考试改革的实际情况而提出的。

并且根据学生及专业特点，分别开设双语及非双语两种。

提出本课程教学基本内容的目的在于使同学了解“工程热力学B”这门课程的教学要求，使选择本课程的同学能够根据自己的能力，为自己选择合适的考核模式，以及掌握好适当的学习进度提供指导。

本课程教学基本内容中的章节序号是以选定的教学参考书《工程热力学》（第四版）（华自强张忠进高青编，高等教育出版社，2009年）为依据的，但同学们在学习过程中还应阅读更多的其他教学参考书。

绪论：热能动力工程的重要地位，内燃机、蒸汽动力装置和蒸汽压缩制冷装置的工作过程，工程热力学的研究对象和研究方法。

第一章 基本概念和定义
热力学系统、外界以及边界，热力学系统的分类，热力学系统选取的原则。

热力学系统的状态，基本状态参数与导出状态参数，状态与状态参数之间的关系。

状态参数的性质。

比体积的定义及其定义表达式、单位。

压力（压强）的定义，绝对压力、相对压力、真空度及其相互之间的关系，压力的各种单位及其换算。

温度，热平衡，热力学温标，热力学温度和摄氏温度以及它们之间的关系。

平衡状态和状态参数坐标图，平衡状态在状态参数坐标图上的表示。

理想气体状态方程式的几种表示形式。

气体常数与通用气体常数及其相互之间的关系。

理想气体与实际气体，理想气体状态方程的应用条件。

热力过程，准静态过程，准静态过程的工程适用性。

准静态过程和非准静态过程在状态参数坐标图上的表示。

功，准静态过程功的计算，准静态过程功量在p-v图上的表示。

热量，热量的计算，准静态过程热量在T-s图上的表示。

比热容及其应用。

热力循环，循环功量和循环热量。

第二章 热力学第一定律
热力学第一定律的实质，第一类永动机是不可实现的
闭口系统能量方程式，系统总能，热力学能，闭口系统能量方程式的各种形式及其适
用条件。

开口系统能量变化分析的方法，轴功、推动功的概念。

焓及其物理意义, 稳定状态、稳定流动能量方程式。

轴功的本质，轴功、技术功和膨胀功三者之间的关系，轴功的计算表达式及其在p-v 图上表示。

稳定流动能量方程式的工程应用。

第三章 理想气体热力学能、焓、比热容和熵的计算。

理想气体的热力学能和焓, 理想气体的热力学能和焓都仅是温度的函数，热力学能和焓的变化的计算表达式。

热力学能和焓变化的查表计算。

比定容热容和比定压热容的定义式，理想气体的比定容热容和比定压热容之间的关系，质量热容比，热容的经验公式，平均比热容，定值比热容。

理想气体熵的微分表达式，理想气体的熵变表达式，标准状态熵及其工程应用。

理想气体混合物的分压力和分容积。

第四章 理想气体的热力过程
分析热力过程的目的和依据。

定容、定压、定温和绝热过程的过程方程，参数之间的关系、熵、热量、膨胀功、轴功的计算。

多变过程和多变指数n，定容、定压、定温和绝热过程的多变指数及其过程线在p-v、T-s图上的相对位置。

多变过程的过程方程，参数之间的关系、熵、热量、膨胀功、轴功的计算，多变过程的过程线在p-v、T-s图上的相对位置。

分析工程实际问题时，过程的多变指数的确定
第五章 热力学第二定律
能量转换的条件与限度。

热力学第二定律的各种说法及其一致性，自发过程和非自发过程。

可逆过程和不可逆过程，不可逆过程中系统“作功能力”的损失。

卡诺循环、卡诺循环工程实用意义。

等效卡诺循环。

卡诺定理、卡诺定理的推论及其工程指导意义。

克劳休斯不等式及其工程指导意义。

熵的状态参数特性，两个基本热力学关系式，熵产、熵流和熵变。

孤立系统熵增原理及其工程指导意义。

第六章 气体的流动
稳定流动时的气流的基本方程式。

管内定熵流动的基本特性，喷管的型式及其内部流速分布。

气体流速的计算，临界流速，喷管型式的选择。

气体的流量和喷管计算。

喷管效率及其工程应用。

绝热滞止、滞止温度、滞止压力。

绝热节流的过程特征。

第七章 压气机的压气过程
绝热压缩、等温压缩、多变压缩过程的功量消耗对比。

活塞式压气机中的压缩余隙及其对压缩机耗功、容积效率的影响。

多级压缩中间冷却，中间压力的选取。

压气机效率。

第八章 气体动力循环
活塞式内燃机工作循环的理想化过程，循环热效率分析。

循环特性参数对循环热效率影响的分析。

活塞式内燃机的定容加热循环、定压加热循环和混合加热循环的比较。

第十一章制冷循环
水蒸气的定压发生过程，水蒸气(实际气体)的p-v、T-s、ln p-h图（参照第10章）。

逆向卡诺循环，制冷性能系数，逆向卡诺循环的制冷系数，热泵供热系数。

空气压缩制冷循环，空气压缩制冷循环的制冷系数。

蒸气压缩制冷循环，蒸气压缩制冷循环的制冷系数。

第十二章湿空气
饱和湿空气，未饱和湿空气，露点。

绝对湿度、相对湿度和含湿量。

湿空气的焓—含湿量图。

湿空气的热力过程。

实验：2小时。

实验内容见《工程热力学B》实验教学大纲及实验指导书。